Täna hommikul pälvisid kolm keemia pioneerit - Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart ja Bernard L. Feringa - molekulimasinate töö eest Nobeli keemiapreemia. Raua ja terase asemel kasutavad need pisikesed seadmed molekulaarkomponente, keerutades ja pumpamisega sarnaselt elusuuruses väntadele ja kolbidele. Palja silmaga nähtamatuid saab neid nanomahhi lõpuks kasutada uutes materjalides, andurites või isegi ravimite sihtotstarbelisel kohaletoimetamisel.
Seotud sisu
- Mida on vaja Nobeli auhinna võitmiseks? Neli võitjat, nende enda sõnad
Kolmik tegi tohutu panuse molekulaarsesse tööriistakasti, mis on nende nanomõõtmeliste vidinate jaoks alles algus. “Ma tunnen end pisut nagu Wrighti vennad, kes lendasid esimest korda 100 aastat tagasi ja inimesed rääkisid, miks meil lendavat masinat vaja on?” Rääkis Feringa telefonikõne ajal Nobeli komiteele, teatas Nicola Davis ja Ian Sample The Guardianis. "Ja nüüd on meil Boeing 747 ja Airbus."
Juba praegu on palju materjale, mida saab keemiliselt toota. Kuid nüüd, kui lisada need pisikesed liigutused, "on lõputult võimalusi, " ütleb ta. "See avab täiesti uue nanomašiinide maailma."
1983. aastal astusid Jean-Pierre Sauvage ja tema prantsuse uurimisrühm esimese sammu minutiseadmete loomise poole, ületades väljakutse, mis hämmastab paljusid tema ees. Vaseiooni kasutades meelitas ta koos meeskonnaga kaks poolkuu kujuga molekuli, lukustades need rõnga ümber, moodustades niinimetatud mehaanilise sideme, luues ajakirjanduse teate kohaselt molekuliahelas lüli.
Järgmine suurem läbimurre leidis aset 1991. aastal, kui Stoddart lõi nano suurusega telje, kasutades negatiivselt laetud elektronidest vaba molekulaarset ringi ja elektronide rikas varda. Kui kaks kohtusid lahuses, tõmbasid nad üksteise ligi ja varras libises rõnga alt läbi nagu telg. Soojuse lisamine õhutas liikumist. Aastate jooksul on Stoddart selle pisikese liigutuse isegi arvutikiibisse integreerinud.
Feringa suurim panus väljakule tuli 1999. aastal, kui ta ja tema meeskond töötasid välja esimese molekulaarse mootori. Molekulide ketravad liikumised on tavaliselt juhuslikud, kuid Feringa suutis konstrueerida molekuli, mis keerleb ühes kontrollitavas suunas. Ta lisas need molekulaarsed „rattad“ süsiniku šassiile, et luua molekulaarne auto, mis saab oma oomfi valguse impulssidest.
Teadlaste arvates on nanomajadel potentsiaali pöördeliselt muuta andmetöötlust, tervishoidu ja materjaliteadust. Ühel päeval võiksid nanomajakesed töötada pisikeste molekulaarrobotitena, parandades elundeid või puhastades keskkonda.
Nad võiksid isegi linnad revolutsiooni viia, räägib Londoni ülikooli kolledži materjalide ja ühiskonna professor Mark Miodownik Hannah Devlinile The Guardianis . "Kui soovite infrastruktuuri, mis hoolitseb iseenda eest - ja ma arvan, et teeme seda -, olen üsna kindel, et liigume enesetervendavate süsteemide poole, " ütleb ta. "Meil on plasttorud, mida saab ise parandada, või sild, mille pragunemisel on need masinad, mis taastavad silla mikroskoopilisel skaalal. See on alles algus. Potentsiaal on tõesti tohutu."
Teadlased astuvad juba suuri samme molekulaarmasinate kasutuselevõtu poole, teatas Sarah Kaplan ajalehele The Washington Post . Eelmisel aastal kasutasid Saksamaa teadlased molekulaarmasinaid vähivastase ühendi ehitamiseks, mis lülitatakse sisse ja sisse valgus. See võimaldab arstidel suunata kahjustatud piirkondi, kahjustamata terveid kudesid. Veel üks rühm lõi molekulaarse roboti, mis on võimeline aminohapped omavahel siduma nagu väike liikuv käsi.
Kuid tehnoloogia on alles lapsekingades ja ees on veel palju muud. Nobelprize.org väidab, et "molekulimootor on samas etapis kui elektrimootor 1830ndatel, kui teadlased näitasid mitmesuguseid pöörlevaid vändaid ja rattaid, teadmata, et need viivad elektrirongide, pesumasinate, ventilaatorite ja köögikombainide juurde."
