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荷兰科学家制造出最小电动车文章

发布时间:2019-09-14 12:31:31 阅读: 来源:灌浆料厂家

荷兰科学家制造出最小"电动车"

据英国广播公司(BBC)11月10日(北京时间)报道,荷兰科学家展示了全球最小的、由单个分子制成的分子“电动车”,该“电动车”也有4个“轮子”,当施加微弱电流时,会向前行驶。科学家们表示,这种分子“电动车”有望应用于许多微观领域,比如把微量药物送到人体特定位置等。相关研究发表在最新一期《自然》杂志上。

未来任何在纳米尺度工作的人工运输装置和机器人,都可能需要能在一个表面上定向平移的分子。然而,在设计这种分子时,科学家们通常利用光能、化学能或电能来调控该分子与表面的互动,研究工作面临很大障碍。

荷兰屯特大学的化学家蒂博尔·库贝纳奇领导的科研小组通过将4个旋转的运动单元(相当于汽车的4个轮子)附着到一个中心轴上,制造出一个可定向移动的分子。如果用特别细小的探针触碰一下该分子,为之提供微弱电流,4个“轮子”就会开始旋转,驱动整个分子前行。他们在铜板表面对分子“电动车”进行了测试,结果显示,施加10次电流,该分子“电动车”就可以行进6纳米。

库贝纳奇解释说,这辆“电动车”的工作原理与很多生物体组织中天然存在的现象类似。在机体组织中,有些蛋白质受电流刺激后会变形,从而产生运动,肌肉收缩就是基于该原理。在该研究中,施加电流后,转子吸收电子,会诱导转子的结构发生变化,推动该分子在铜表面移动。通过改变各运动单元的旋转运动方向,这个自我推进的分子“四轮”结构便能沿随机的轨迹运动或优先沿线性轨迹运动。库贝纳奇指出,这种设计为探索更复杂的分子机械系统提供了起点,未来科学家们或许能对它们的运动方向完全进行控制。

不过,因为最新研究是在-226℃的低温和高度真空环境中完成的,这样的分子“电动车”应用于实际还很遥远,当务之急是让其能在正常环境下工作。

总编辑圈点

翻翻报纸,便可发现近些年来的科学家们已经展示了太多类似的机械加工技术——将大块的金属或半导体零件刻蚀到更微小的尺寸——尽管是在“微缩”尺度上进行的,却一直未脱离传统的所谓“自顶向下”的生产模式。而荷兰科学家的这辆“小车”,作为近期单分子研究的重要进展之一,于某种程度上克服了一般在此类微观层面上会遇到原动力支配问题。因而,若论对纳米工艺“自底向上”的技术成果展示,这实可称之为精心佳作。(记者刘霞)

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