Биомотор из ферментов шагает со скоростью 3 нанометра в минуту

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.

В результате ученые наблюдали с помощью флуоресцентного микроскопа, как наномеханизм длиной 20 нанометров движется со скоростью 3 нанометра в минуту.

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.

Liu et al
Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Уэбб» раскрыл тайну центра Млечного Пути: почему там формируется слишком мало звезд
Космос
Рак распространяется как сеть: российские ученые наблюдали в 3D особенности развития опухолей
Наука
Солнечная буря сдавила магнитное поле Юпитера «как гигантский мяч для сквоша»
Космос
Анализ крови определяет стадию болезни Альцгеймера с точностью 92%: это поможет подобрать терапию
Наука
ИИ впервые прошел тест Тьюринга: GPT-4.5 обманул людей в 73% случаев
Новости
В Сколково нашли способ увеличить емкость суперконденсаторов для электромобилей
Наука
ИИ ускорил поиск дефектов трубопроводов в 30 раз
Новости
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука