นักวิทยาศาสตร์ได้บังคับโมเลกุลเดี่ยวให้ทำหน้าที่เป็นมอเตอร์ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานแสง นักวิจัยรายงานว่าโมเลกุลซึ่งยืดและหดตัวเมื่อสัมผัสกับแสงจะทำงานทางกลที่สามารถควบคุมได้
Hermann E. Gaub จากศูนย์นาโนศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Ludwig-Maximilians ในมิวนิค กล่าวว่าความสำเร็จนี้เป็นอีกก้าวหนึ่งของการสร้างเครื่องจักรระดับนาโน มอเตอร์ระดับนาโน รวมถึงคันโยก ปั๊ม วาล์ว และชิ้นส่วนจิ๋วอื่นๆ อาจถูกนำมาใช้ในห้องปฏิบัติการขนาดเล็กบนชิปหรืออุปกรณ์อื่นๆ สักวันหนึ่ง Gaub ซึ่งร่วมกับเพื่อนร่วมงานชาวเยอรมันรายงานผลงานดังกล่าวในวารสาร Science เมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม .
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
“รายงานนี้เป็นก้าวสำคัญบนเส้นทางสู่การผลิตเครื่องจักรนาโนที่เราสามารถควบคุมจากภายนอกได้” Paul Hansma จาก University of California, Santa Barbara ให้ความเห็น
แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้สร้างวัสดุขนาดมหึมาจำนวนมากที่เปลี่ยนรูปร่างเพื่อตอบสนองต่อแสง แต่การทำให้โมเลกุลเดี่ยวทำงานได้ยังคงเป็นเป้าหมายที่สำคัญ Gaub กล่าว “อุปกรณ์โมเลกุลเดี่ยวเป็นขีดจำกัดสูงสุดของการย่อส่วน” เขากล่าว “การทดลองของเรามาถึงพรมแดนแล้ว”
Gaub และเพื่อนร่วมงานของเขาใช้โมเลกุลโพลิเมอร์ที่มีความยาว 50 ถึง 100 นาโนเมตร ซึ่งทำจากหน่วยที่ไวต่อแสงที่เรียกว่า azobenzenes มุมระหว่างพันธะเคมีในแต่ละหน่วยจะเปลี่ยนไปเมื่อสัมผัสกับแสงที่มีความยาวคลื่นบางช่วง ความยาวคลื่น 420 นาโนเมตรทำให้หน่วยมีรูปร่างขยาย ในขณะที่แสงที่มีความยาวคลื่น 365 นาโนเมตรจะทำให้โครงสร้างแน่นขึ้น
นักวิจัยได้ผูกพันธะทางเคมีที่ปลายด้านหนึ่งของโมเลกุล
กับคานยื่นที่โค้งงอได้ ซึ่งคล้ายกับปลายของกล้องจุลทรรศน์แรงระดับปรมาณู พวกเขาผูกมัดปลายอีกด้านหนึ่งกับแผ่นกระจก คล้ายกับสไลด์ของกล้องจุลทรรศน์ แสงวาบขนาด 365 นาโนเมตรที่ส่องผ่านกระจกทำให้โมเลกุลหดตัว ดึงคานยื่นลงและกักเก็บพลังงานไว้ในนั้น จากนั้นพัลส์ของแสงขนาด 420 นาโนเมตรจะขยายโมเลกุล ทำให้คานยกขึ้นและปล่อยพลังงานที่เก็บไว้
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
หากมีการติดชิ้นส่วนเครื่องจักรเข้ากับคานขวาง ระบบอาจเชื่อมช่องว่างระหว่างโลกขนาดนาโนกับโลกที่มองเห็นได้ Gaub กล่าว หรือโมเลกุลอาจติดโดยตรงกับส่วนประกอบระดับนาโนอื่นๆ
Gaub เตือนว่า “ต้องใช้เวลาหลายปีในการวิจัยเพื่อพัฒนาความเข้าใจที่จำเป็นเกี่ยวกับพื้นฐาน และอีกหลายปีในการสร้างเทคโนโลยีเพื่อนำเอฟเฟกต์เหล่านี้ไปใช้ในแอปพลิเคชัน”
“ฉันคิดว่านี่เป็นตัวอย่างแรกที่ชัดเจนของการทำงานของเครื่องจักร . . สร้างขึ้นด้วยวิธีการควบคุมโดยใช้ระบบโมเลกุลเดี่ยว” James Gimzewski จาก University of California, Los Angeles ให้ความเห็น
Credit : สล็อตเว็บตรง
