یک – ماشین رانندگی چهار چرخه – که بسیار کوچک و در مقیاس نانو است توسط پژوهشگرانی از هلند و سوئیس ساخته شده و راهاندازی گردیده است. این ماشین مولکولی دارای طول تقریبی یک نانومتر است و هنگامی که در عرض یک سطح مسی هدایت میشود از الکترونها بعنوان سوخت استفاده میکند. این افزاره ریز میتواند استفادههای زیادی در روبوتهای نانومتری یا بعنوان حاملهای ریزی که مولکولها را به اطراف منتقل میکنند، داشته باشد.
نانوماشین چهار چرخ به خیابان میآید
یک “ماشین رانندگی چهار چرخه” که بسیار کوچک و در مقیاس نانو است توسط
پژوهشگرانی از هلند و سوئیس ساخته شده و راهاندازی گردیده است. این ماشین
مولکولی دارای طول تقریبی یک نانومتر است و هنگامی که در عرض یک سطح مسی
هدایت میشود از الکترونها بعنوان سوخت استفاده میکند. این افزاره ریز میتواند
استفادههای زیادی در روبوتهای نانومتری یا بعنوان حاملهای ریزی که
مولکولها را به اطراف منتقل میکنند، داشته باشد.
بن فرینگا از دانشگاه گرونینگن و همکارانش یک وسیله نقلیه تک مولکولی واقعا فعال را
به نمایش گذاشتهاند. این وسیله که روی چارچوب کربنی آلی ساخته شده است، دارای چهار
“چرخ” یا قسمت چرخنده است که از طریق پیوندهای دوگانه کربن – کربن به بدنه متصل شدهاند.
هنگامی که نوک میکروسکوپ تونلی روبشی مجاور آن الکترونها را به این پیوندها شلیک
میکند، این پیوندها میشکنند و به شکل دیگری تبدیل میشوند. این فرآیند به
ایزومریزاسیون معروف است و باعث چرخش چرخها شده و وسیله نقلیه را به جلو حرکت میدهد.
فرینگا و همکارانش میتوانند وسیله نقلیه مولکولیشان را با تنظیم تقارن یا “کایرالیتی”
قسمتهای چرخنده به دو روش حرکت بدهند. در یکی، وسیله نقلیه در یک مسیر تصادفی حرکت
میکند، چیزی که قبلا با ماشینهای مولکولی فعال اجرا شده است. با اینحال، این
پژوهشگران میتوانند وسیله نقلیه مولولی خود را در یک مسیر تقریبا مستقیم برانند.
فرینگا گفت: “گام مهم پیموده شده، به نظر من این است که ما نشان دادهایم که میتوانیم
یک مولکول منفرد را در طول یک سطح به جلو حرکت دهیم و جهتگیری آنرا کنترل کنیم.” او
افزود: “این دقیقا همان چیزی است که در نانوموتورهای پروتئینی که با یک جهتگیری
کنترل شده در طول فیلامانها “پیادهروی” میکنند، اتفاق میافتد.”
جیمز تور از دانشگاه رایس در تگزاس، فکر میکند که این تحقیق دانشمندان را یک گام
به سمت استفاده از ماشینهای مولکولی سنتزی برای آرایش ساختارها، تقریبا مشابه آنچه
که آنزیمها در داخل بدن انجام میدهند، نزدیکتر میکند. او میگوید که این کار یک
سنگبنای بنیادی و مهم در جستجوی نانوماشینهایی است که در آینده کار مفیدی انجام
خواهند داد.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجلهی Nature منتشر کردهاند.