Разработан молекулярный двигатель, который перемещает молекулы по прямой
Ученые продемонстрировали работу молекулярного двигателя нового типа. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Исследователи из Университета Граца открыли и продемонстрировали работу нового типа молекулярных двигателей. Взаимодействие молекулы с поверхностью приводит к последовательному однонаправленному движению. Этот механизм может облегчить транспортировку молекулярных грузов.
Традиционные молекулярные двигатели, которые обеспечивают управляемое движение, требуют сложных технологий синтеза. Исследователи использовали взаимодействие между молекулами и металлической поверхностью, чтобы упростить разработку молекулярных двигателей.
Исследователи использовали простые молекулы, которые не содержат специальных элементов управляющих перемещением (например, ДНК-роторов). Движение инициируется внутримолекулярным переносом протона с соответствующей модуляцией на поверхности потенциальной энергии.
При возбуждении внутренней молекулярной вибрацией молекулы движутся со 100% однонаправленностью, что подтверждается данными сканирующей туннельной микроскопии. В тысячах экспериментов исследователи не обнаружили ни одного движения, отклоняющегося от заданного направления.
Исследователи полагают, что помимо молекулярного движения этот новый двигатель может выполнять реальную работу, транспортируя отдельные молекулы в качестве груза из одного места на поверхности в другое - всегда в одном направлении.
Однонаправленное молекулярное движение - это не только увлекательная, но и парадоксальная концепция в фундаментальной физике и химии, которая открывает большие перспективы для будущих приложений в молекулярных двигателях и наномашинах.
Матс Перссон, соавтор исследования