Molekularne nanonożyczki

Nauka w Polsce (PAP) | 2008-06-16

Nanotechnolodzy wzbogacili się o kolejne nanometrycznej wielkości urządzenie, które do złudzenia przypomina (w swym wyglądzie i działaniu) nożyczki, z tą różnicą, iż wersja "nano" napędzana jest za pomocą chemicznej mieszanki paliwowej, donosi "Molecular BioSystems".

Doktor Kazushi Kinbara, wraz ze współpracownikiem z University of Tokyo (Japonia,) opracowali nowe molekularne urządzenie, które może służyć jako nanometryczna wersja nożyczek. Nanometr to miliardowa część metra.

Cząsteczka utworzona została na bazie kompleksu rodu połączonego z długimi, łańcuchowymi cząsteczkami (stanowiącymi "rączki" nożyczek) - element ten został osadzony na ferrocenowym trzpieniu (ferrocen, to metaloorganiczna cząsteczka zawierająca atomáżelaza), do którego podłączone zostały również molekularne "ostrza".

Ruch ostrzy nożyczek napędzany jest za pomocą mechanizmu molekularnej zmiany struktury przestrzennej układu (konformacji) kompleksu rodu, jaka następuje w obecności mieszaniny dwóch cząsteczek chemicznych - azydku difenylofosforylowego (ang. diphenylphosphoryl azide) oraz odpowiedniego aldehydu.

Azydek powoduje oderwanie od kompleksu rodu grupy karbonylowej (C=O), co zmienia geometrię kompleksu na przypominającą kwadrat, wywołując ruch "ostrzy" nanonożyczek. Jednocześnie, zawarty w paliwie aldehyd jest dawcą oderwanej grupy karbonylowej, która łącząc się ponownie z kompleksem rodu, rekonstruuje pierwotny tetraedryczny układ cząsteczki.

Ponieważ zmiany te następują jedna po drugiej, tak długo, jak długo w otoczeniu nanonożyczek znajduje się mieszanina azydku oraz aldehydu, ruch molekularnych "ostrzy" jest ciągły i przypomina cięcie nożyczkami.

Obecnie naukowcy pracują nad modyfikacją układu, by ten przekształcał siłę zawartą w ruchu "ostrzy" nanonożyczek w siłę mechaniczną.

Według naukowców tego typu urządzenia, choć obecnie nie mają praktycznego zastosowania, to jednak w przyszłości (gdy nastąpi dalszy rozwój nanotechnologii) będą stanowić standardowe wyposażenie każdego laboratorium zajmującego się nanotechnologiami.

Źródło: PAP - Nauka w Polsce