|  | 5 августа 2016 | Нанотехнологии

Ученые создали "двигатель", предназначенный для молекулярных роботов

Молекулярный двигатель


Исследователи из разных научных организаций достаточно давно исследуют и имитируют поведение некоторых компонентов живых клеток для создания молекулярных двигателей, которые, в свою очередь, будут приводить в движение крошечных молекулярных нанороботов, способных доставлять лекарственные препараты к месту назначения, производить хирургические операции на микроскопическом уровне и выполнять ряд других более сложных полезных действий. Основной задачей этих двигателей является преобразование движения на молекулярном или атомарном уровне в движение на макро-уровне, при этом должно обеспечиваться постоянное циклическое повторение всех этих движений. Успехов в деле создания такого двигателя удалось добиться исследователям из университета Хоккайдо (Hokkaido University), Япония, созданный ими прозрачный полимерный "двигатель" начинает изгибаться и распрямляться под воздействием импульсов синего света, а его движение легко можно преобразовать для приведения в действия микромеханизмов любого масштаба.

Йошиюки Кэгеяма (Yoshiyuki Kageyama), Сэдэму Тэкеда (Sadamu Takeda) и их коллеги изготовили кристаллы из органического соединения - азобензола, которое используется в производстве красителей, и олеиновой кислоты, которая входит в состав жиров растительного и животного происхождения. Молекулы азобензола могут принимать две различные пространственные формы, а переключателем формы как раз и служит синий свет, фотоны которого имеют достаточно высокую энергию.

Ключевым моментом нового двигателя является определенная пропорция азобензола и олеиновой кислоты в кристалле. Изменение формы молекул азобензола приводит к появлению механических напряжений внутри кристалла, которые вызывают его деформацию, а олеиновая кислота служит в качестве связующего и пластификатора, за счет которого кристалл возвращается к первоначальной форме после окончания воздействия на него импульса синего света.

Наблюдая в микроскоп за превращениями формы кристалла, ученые выяснили, что частота и амплитуда его колебаний зависит от параметров, в частности от интенсивности, луча света синего лазера. Некоторые из изготовленных учеными кристаллов имели такую форму, что они, изгибаясь, могли плавать в жидкой среде подобно рыбам. Кроме этого, новые кристаллы могут обеспечивать более сильную степень деформации, нежели светочувствительные кристаллы, созданные ранее этой же группой исследователей, а их высокая пластичность позволяет им выдерживать очень большое количество движений без возникновения явления так называемой остаточной деформации.

"Способность совершать ритмичные движения является одной из фундаментальных способностей живых организмов" - рассказывает Йошиюки Кэгеяма, - "Мы практически скопировали этот механизм, "подсмотрев" его в живой природе. И теперь мы получили возможность создания биовдохновленных молекулярных двигателей и роботов, которые найдут широкое применение в различных областях, включая и медицину".





Ключевые слова:
Двигатель, Молекулярный, Нано, Робот, Механизм, Азобензол, Форма, Синий, Свет

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана молекула-субмарина, способная перемещаться в жидкости с головокружи ...
  • Созданный учеными ДНК-двигатель может перемещать грузы по рельсам из углеро ...
  • Ученым удалось запутать на квантовом уровне два кристалла алмаза миллиметро ...
  • Ученые обнаружили новую сверхтвердую форму углерода.
  • Новая полимерная пленка преобразует энергию света прямо в энергию движения.




  • 6 августа 2016 04:30
    #1 Написал: Nikalen

    Публикаций: 0
    Комментариев: 69
    О как же мы далеки от создания полноценных, полезных наноботов.

    По моему уже легче взять какую нибудь амебу и "приручить" её нежели создавать двигатель, центр управления и систему захвата с нуля..


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.