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科学家开发世界上最小的工作齿轮 为分子机器提供动力

2022-04-29 18:37:12  来源:cnBeta.COM

分子机器和纳米机器人在未来几十年可能会非常有用,有助于构建电子元件,在体内运输药物,或操纵单个细胞或分子。为此,科学家们已经开发了许多机器部件的纳米级版本,如电机、活塞、泵、扳手和螺旋桨。

现在,FAU团队又将另一个重要的机器部件加入了名单--齿轮。该装置由两个互锁的部件组成,包括一个结构像螺旋桨的三蝶烯分子,与之垂直的是一个像板子一样的硫靛分子的扁平部分。

它们一起工作,就像一对齿轮一样。这对齿轮的传动比为2:3,因此,当扁平部分旋转180度时,“螺旋桨”结构只旋转了120度。整个装置仅包含71个原子,长度为1.6纳米,据该团队称,这使得它成为世界上最小的工作齿轮。

该系统可以用光轻松地打开和关闭,从而获得了分子 “photogear”的名称。这标志着分子齿轮首次允许这种直接控制,而不仅仅是被动运动。

研究人员说,这种新的分子“photogear”允许更多的分子机械,并且应该为新的纳米级齿轮系统铺平道路,这些系统可以在更远的距离、不同的方向和不同的速度下传输运动,就像它们的宏观对应物一样。

该研究发表在《自然化学》杂志上。

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