據(jù)國外媒體報道,歐洲科學(xué)家研制出世界上體積最小的四輪納米汽車。隨著這種納米車的問世,科學(xué)家在朝著打造可在血管中穿行,用于殺死癌細(xì)胞的先進(jìn)裝置的道路上又向前邁進(jìn)一步。
與過去借助掃描顯微鏡、光或者加熱表面的納米車不同,這種分子車?yán)秒娮右苿印Q芯啃〗M負(fù)責(zé)人、荷蘭格羅寧根大學(xué)有機(jī)化學(xué)教授本-費(fèi)林加表示:“這是第一種裝有馬達(dá)的納米車。你可以輸入能量,借助推進(jìn)裝置讓納米車移動,就像汽車的發(fā)動機(jī)一樣。”
除了費(fèi)林加外,其他研究人員還包括瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室教授卡爾-海因茨-厄恩斯特,格羅寧根大學(xué)合成有機(jī)化學(xué)助理教授蘇尤贊納-哈魯揚(yáng)亞以及荷蘭特文特大學(xué)生物分子納米技術(shù)助理教授娜塔莉-卡特索尼斯。在10日出版的《自然》雜志上,他們對納米車進(jìn)行了描述。
在此之前,費(fèi)林加就曾參與設(shè)計(jì)分子馬達(dá),功能與風(fēng)車類似。為了研制新型納米車,他的研究小組為一個合成分子安裝了4個馬達(dá)。這些馬達(dá)充當(dāng)了踏板輪,在電子的帶動下驅(qū)動整個系統(tǒng)在銅表面上移動。向納米車發(fā)射的電子可以改變馬達(dá)外形,使其向前移動,移動距離不到1納米。這些馬達(dá)可以單獨(dú)控制,能夠像汽車一樣轉(zhuǎn)向。
費(fèi)林加和他的研究小組在真空低溫環(huán)境下工作,在被激活前,分析將一直處于靜止?fàn)顟B(tài),這就像對汽車進(jìn)行停車制動,防止其在斜坡上移動。費(fèi)林加說:“控制納米世界的移動難度極大,納米世界的移動與宏觀世界的移動截然不同。”引力和重量無法將分子車固定,這一點(diǎn)與汽車不同。他說:“研發(fā)馬達(dá)的一個動機(jī)是利用馬達(dá)提供能量,進(jìn)而在納米尺度下執(zhí)行我們需要的所有任務(wù)。”
費(fèi)林加表示這項(xiàng)成就雖然“很小”,但卻是在研制先進(jìn)納米車道路上邁出的關(guān)鍵性一步。他希望進(jìn)一步改善納米車,提高控制能力,讓分子車能夠在室溫環(huán)境下工作,同時移動更長距離。美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校化學(xué)與生物化學(xué)教授、加州納米系統(tǒng)研究所的保羅-維斯表示:“費(fèi)林加進(jìn)行的研究異常復(fù)雜。科學(xué)家試圖從自然界獲取能量,將這種能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動。”
2005年,美國萊斯大學(xué)教授詹姆斯-圖爾設(shè)計(jì)了一個納米車,雖然沒有馬達(dá),但可以借助熱擴(kuò)散在金屬表面移動。他指出費(fèi)林加研發(fā)的新分子是在制造當(dāng)前只能通過酶的生物學(xué)活動實(shí)現(xiàn)的機(jī)器方面邁出的重要一步。圖爾說:“我們可以捕獲小分子,組裝成類似電子存儲器那樣的小型裝置。”
美國西北大學(xué)化學(xué)教授弗拉瑟-斯托達(dá)特一直在為納米電動裝置研發(fā)所需結(jié)構(gòu),他指出分子電動裝置不免讓他聯(lián)想到愛丁堡兒童玩的碰碰車。他說:“碰碰車由小型電動馬達(dá)驅(qū)動。”斯托達(dá)特表示費(fèi)林加研制的納米車完成了這樣一種挑戰(zhàn),即研制出能夠在表面移動的納米車,而不是在溶液中活動。他說:“他知道如何將很多東西融合到一起并且讓它們工作。這項(xiàng)成就讓我聯(lián)想到駕駛飛機(jī)飛向藍(lán)天的賴特兄弟。”
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