|  | 17 сентября 2010 | Нанотехнологии

Двухногие молекулярные машины значительно обгоняют своих четырехногих коллег.

Четырехногая молекулярная машина


Молекулярные машины, которые передвигаются внутри живых организмов, транспортируя белки между клетками, являются предметом исследований, проводимых учеными Калифорнийского университета в Риверсайде (University of California, Riverside). Изучение поведения таких машин, разработка методик управления ими, могут сыграть огромную роль в развитии медицины и области производства электронных устройств.

Ученые исследовали поведение разных типов молекулярных машин, способных перемещаться по ровным поверхностям. У этих машин были две (anthraquinone и pentaquinone) или четыре (pentacenetetrone и dimethyl pentacenetetrone) структуры, выполнявшие роль ног. Перемещение таких машин требует четкой координации движений их "придатков", только благодаря этому они могут передвигаться на более-менее значительное расстояние, перевозя их груз от клетки к клетке.

Для того, что бы создать движущуюся управляемую молекулярную машину, требуется сначала понять механические и электрические принципы, с помощью которых можно управлять движением машины. Для этого, еще в 2008 году, учеными из Риверсайда была создана "двухногая" молекулярная машина, которая могла передвигаться относительно быстро по металлической поверхности. На этот раз, с целью перемещения более тяжелых "грузов", ученые создали четырехногую молекулу, отдаленно напоминающую фигуру лошади, которая для движения использовала высокую температуру окружающей среды.

Но после первых движений четырехногой молекулярной машины обнаружилось, что из-за ее больших габаритов перестал работать эффект квантового туннелирования, который, как известно, проявляется для очень малых объектов, таких как электроны и атомы водорода. Малые, двухногие, молекулярные машины, благодаря чудесам квантовой механики, могли беспрепятственно проникать сквозь преграды и клеточные мембраны. Таким образом, оказалось, что четырехногие молекулы, несмотря на наличие двух дополнительных "ног", оказались существенно медленнее двухногих собратьев.

Несмотря на постигшую ученых неудачу, они не отчаиваются и продолжают исследования. Область молекулярных машин находится только в самой ранней стадии ее развития и, вполне вероятно, что будущие открытия могут сделать так, что эффект квантового туннелирования будет выполняться для больших молекул и структур. Еще одним направлением работы ученых является разработка и создание молекулярных машин, которые будут получать энергию от света, и движением которых можно будет управлять, меняя длину волны света.

Данные исследования проводятся благодаря гранту, выделенному Министерством энергетики и Национальным научным фондом США. Подробные результаты исследований были опубликованы в онлайн-версии журнала американского Химического Общества.




Ключевые слова:
Молекулярная, Машина, Структура, Конечности, Ноги, Движение, Энергия, Температура, Свет, Длина, Волны, Управление, Эффект, Квантового, Туннелирования

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создана первая молекулярная наномашина, приводимая в действие исключительно ...
  • Создатели первых молекулярных наномашин стали лауреатами Нобелевской премии ...
  • Ученые создали первый в мире искусственный молекулярный насос
  • Машины-монстры: Самая большая в мире машина Руба Голдберга.
  • Машины-монстры: Hebo system - машины, обращающиеся с металлом, как с пласти ...




  • 17 сентября 2010 09:36
    #1 Написал: ManoWar

    Публикаций: 513
    Комментариев: 235
    Интересно бы было глянуть как эти молекулы ездят "в натуре".
        
    17 сентября 2010 13:11
    #2 Написал: DrWho

    Публикаций: 506
    Комментариев: 146
    Скоро будут принимать ставки на скачки таких молекул wink
        

    Информация

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