Ученые Национального университета Сингапура первыми продемонстрировали возможности шагающего наномотора с наивысшей топливной эффективностью среди всех типов подобных устройств, известных на сегодня. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
Наномотор является воплощением чисто физического эффекта: работы двигателя на химической энергии на молекулярном уровне. Оперируя химической энергией, новый двигатель действует совершенно иначе, чем любой макроскопический мотор, и на шаг приближает ученых к созданию действующих биомоторов, которые могли бы переносить груз в живых клетках.
Важным свойством наномотора является то, что он, как биомоторы в живых клетках, является ферментом. Это значит, что он помогает инициировать химическую реакцию, которая производит движение, не меняя ни себя, ни своего пути. Эта черта позволяет осуществлять повторяемое воспроизводимое движение, которое раньше не достигалось синтетическим шагающим наномотором.
Производство шагающих наномоторов очень сложный процесс, и прогресс в этой области шел в последние годы очень медленно. Так что возможность постоянного движения и топливная эффективность примерно в одну молекулу за шаг является громадным прыжком вперед, пишет Phys.org.
Ключом к этой технологии стало открытие физического механизма эффективного сбора химической энергии на молекулярном уровне. Он состоит из трех «хемомеханических врат», которые гарантируют, что нанодвигатель будет шагать всегда с задней ноги, а не с передней.
