În această dimineață, trei pionieri în domeniul chimiei - Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart și Bernard L. Feringa - au primit premiul Nobel pentru chimie pentru munca pe mașinile moleculare. În loc de fier și oțel, aceste dispozitive minuscule folosesc componente moleculare, învârtind și pompând la fel ca manivelele și pistoanele de dimensiuni de viață. Invisibile cu ochiul liber, aceste nanomachine ar putea fi utilizate în cele din urmă în materiale noi, senzori sau chiar livrarea de medicamente.
Continut Asemanator
- Ce este nevoie pentru a câștiga un premiu Nobel? Patru câștigători, în propriile lor cuvinte
Trio-ul a adus contribuții uriașe la o cutie de instrumente moleculară, care este doar începutul acestor gadgeturi la scară nano. "Mă simt puțin ca frații Wright care zburau acum 100 de ani pentru prima dată, iar oamenii spuneau de ce avem nevoie de o mașină de zbor?", A spus Feringa comitetului Nobel în timpul unui apel telefonic, au raportat Nicola Davis și Ian Sample la The Guardian. „Și acum avem Boeing 747 și Airbus.”
Există deja multe materiale care pot fi produse chimic. Dar acum odată cu adăugarea acestor mișcări minuscule, „există o oportunitate nesfârșită”, spune el. „Deschide o lume cu totul nouă de nanomacine.”
În 1983, Jean-Pierre Sauvage și grupul său de cercetare francez au făcut primul avans către crearea dispozitivelor minute, depășind o provocare care i-a declanșat pe mulți în fața sa. Folosind un ion de cupru, el și echipa sa au atras două molecule în formă de semilună, blocându-le împreună în jurul unui inel pentru a crea o așa-numită legătură mecanică, creând ceea ce arată ca o legătură într-un lanț molecular, potrivit unui briefing de presă.
Următoarea descoperire majoră a apărut în 1991, când Stoddart a creat un ax de dimensiuni nano folosind un inel molecular fără electroni încărcați negativ și o tijă bogată în electroni. Când cei doi s-au întâlnit în soluție, s-au atras unul pe celălalt și toiagul a alunecat prin inel ca o axă. Adaosul de căldură a stârnit mișcarea. În anii de atunci, Stoddart a inclus chiar această mișcare minusculă într-un cip de computer.
Feringa contribuția majoră la câmp a venit în 1999, când el și echipa sa au dezvoltat primul motor molecular. Mișcările de filare a moleculelor sunt de obicei aleatorii, dar Feringa a fost capabil să proiecteze o moleculă care se învârte într-o direcție controlată. El a adăugat aceste „roți” moleculare într-un șasiu de carbon pentru a crea o mașină moleculară care își obține oomph din impulsuri de lumină.
Cercetătorii consideră că nanomachinele au potențialul de a revoluționa calculul, sănătatea și știința materialelor. Într-o zi, nanomachinele ar putea funcționa ca niște roboți moleculari minusculi, reparați organele sau curățând mediul.
Ar putea chiar să revoluționeze orașele, spune Mark Miodownik, profesor de materiale și societate la University College London pentru Hannah Devlin la The Guardian . „Dacă vrei o infrastructură care să aibă grijă de ea însăși - și cred că o facem - sunt destul de sigur că ne vom îndrepta către sisteme de auto-vindecare”, spune el. "Vom avea conducte de plastic care se pot repara singure sau un pod care, atunci când va fi fisurat, are aceste mașini care reconstruiesc podul la scară microscopică. Începe doar. Potențialul este imens."
Cercetătorii fac deja pași mari spre a folosi utilajele moleculare pentru a utiliza, relatează Sarah Kaplan la The Washington Post . Anul trecut, cercetătorii din Germania au folosit mașini moleculare pentru a construi un compus anti-cancer, care este oprit și aprins de lumină. Acest lucru permite medicilor să țintească zonele afectate fără a deteriora țesutul sănătos. Un alt grup a creat un „robot” molecular capabil să lege unii aminoacizi ca un braț în mișcare minuscul.
Însă tehnologia este încă la început și mai sunt multe. Potrivit Nobelprize.org, „motorul molecular se află în aceeași etapă cu cea a motorului electric în anii 1830, când oamenii de știință au afișat diverse manivele rotative și roți, fără să știe că vor duce la trenuri electrice, mașini de spălat, ventilatoare și procesoare alimentare.”
