Molekuláris gép (Fotó: http://www.33rdsquare.com)
Tudomány

A molekuláris gépek kutatásáért hárman kapnak kémiai Nobel-díjat

A molekuláris gépek kutatásáért három tudós, a francia Jean-Pierre Sauvage, a brit J. Fraser Stoddart és a holland Bernard L. Feringa kapja az idei kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia szerdai stockholmi bejelentése szerint.

Molekuláris lift, mesterséges izmok és parányi motorok: a három tudós a világ legkisebb gépezetei, a molekuláris gépek tervezéséért és előállításáért részesül az elismerésben – fogalmazott indoklásában az illetékes bizottság. A kutatók kontrollálható mozgású molekulákat fejlesztettek ki, amelyek energia segítségével tudják végrehajtani feladataikat.

A számítástechnika fejlődése jól mutatja, hogy a technológia miniatürizálása forradalomhoz vezethet. A kémiai Nobel-díj idei kitüntetettjei gépeket miniatürizáltak és új dimenzióba vezették a kémia tudományát a svéd tudományos akadémia szerint.

A molekuláris gépek irányába vezető első lépést Jean-Pierre Sauvage tette meg 1983-ban, amikor sikerült lánccá összekapcsolnia két gyűrűs molekulát. Ez a katenán. Rendes körülmények között a molekulák erős kovalens kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Kovalens kötést két vagy több atom között megosztott elektronpárok hoznak létre, hogy mindegyik atom stabil elektronszerkezettel rendelkezhessen. A láncban azonban ehelyett egy szabadabb mechanikus kötés kapcsolta őket össze. Egy gépnek, ahhoz, hogy képes legyen feladatot végrehajtani, olyan részekből kell állnia, amelyek képesek egymáshoz viszonyított relatív mozgásra. A két, egymásba illesztett gyűrű pont ennek a követelménynek felelt meg.

A második lépést Fraser Stoddart tette meg 1991-ben a rotaxán kifejlesztésével. A szerkezetben egy gyűrű alakú molekula szabadon mozoghat egy tengelyen, amelyet a két végén a gyűrű átmérőjénél nagyobb elem zár le. A rotaxánon alapuló fejlesztései között van a molekuláris lift, a molekuláris izom és a molekuláris alapú komputerchip.

Ezt is elolvasom:
2500 ősmaradványt gyűjtött egy vízvezetékszerelő
Rotaxán
Rotaxán

Bernard Feringa volt az első, aki molekuláris motort alkotott. 1999-re olyan molekuláris propellert hozott létre, amely folyamatosan egy irányba forgott. Azóta nanoautót is épített már. Molekuláris motorral pedig képes volt egy, a motor súlyánál 10 ezerszer nehezebb üveghengert forgatni.

Az idei kémiai Nobel-díjasok kiragadták egyensúlyi helyzetükből és energiával töltött állapotba juttatták a molekuláris rendszereket, és képessé váltak mozgásuk irányítására. A molekuláris motor fejlődése jelenleg olyan fokon áll, mint a villanymotoré az 1830-as években, amikor az azon dolgozó tudósok még csak nem is sejtették, hogy eredményeik olyan fejlesztésekhez vezetnek el, mint a villanyvonat, a mosógép, a ventilátor vagy a konyhai robotgépek – mutatott rá a bizottság, amely szerint a molekuláris gépeket nagy valószínűséggel használják majd új anyagok, szenzorok és energiatároló rendszerek kifejlesztéséhez a jövőben.

A 71 éves Jean-Pierre Sauvage a Strasbourgi, a 74 éves Fraser Stoddart a Northwestern, a 65 éves Bernard Feringa pedig a Groningeni Egyetem munkatársa.

A kitüntetettek 8 millió svéd koronával (256 millió forintos összeggel) gazdagodnak, a díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.


Környezettudatos vagy? Ha 500 Ft-tal támogatod a Földrajz Magazint, akkor egy újrahasznosított Tetra Pak dobozból készült menő pénztárcát kapsz ajándékba. A részleteket itt találod. A Földrajz Magazinon már 1600 bejegyzés, cikk olvasható. 2020-ban még több érdekes és színvonalas cikket szeretnénk megjelentetni. Ehhez anyagi támogatásra van szükségünk. Kérjük, támogassa a magazin kiadóját, a Földrajzverseny Alapítványt! Köszönjük.

A NAP KÉPE – NASA

RSS OMSZ

  • Hűvös tavasz 2021/04/22
    A hazánk felett átvonuló hidegfront nyomában pénteken már szárazabb, hidegebb levegő érkezik fölénk, emiatt hétfőig jelentős változás nem lesz időjárásunkban, az ország nagy részén gomolyfelhős, napos idő várható néhol kevés csapadékkal. Pár fokkal visszaesik a hőmérséklet. A jövő hét elején, kedden, szerdán, újabb frontrendszer vonul át felettünk, kiadósabb csapadékkal.
  • Továbbra is hiányzik a meleg 2021/04/22
    Bár a már nagyon várt csapadék megérkezett az elmúlt héttől kezdődően, az évszakhoz képest hűvös időjárás azonban a vegetáció fejlődésében eddig egy-két hetes lemaradást okozott. Jelentős felmelegedés a következő pár nap során sem várható, sőt a mai hidegfront lehűlést és péntektől keddig helyenként újabb hajnali fagyokat hoz.