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
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука