ساخت فنرهای مولکولی که تنها در یک جهت میچرخند
فنرهای مولکولی آخرین دستاورد محققان در حوزه ماشینآلات نانومقیاس هستند.
پژوهشگران ژاپنی فنرهایی را ابداع کردند که میتوانند اشیای میکروسکوپی را همواره در یک جهت خاص بچرخانند. این ابزار میتواند در ساختارهایی مانند بلورهای مایع مفید واقع شود.
محققان دانشگاه ناگویا، مولکولی را ایجاد کردهاند که حرکت انقباض و انبساط آن دقیقا مشابه یک فنر است. انبساط این مولکول منجر به چرخش آن در یک سمت میشود و در نتیجه این فنر همواره در یک جهت میچرخد.
این فنر از 2 رشته پلیمری ساخته شده است که بهوسیله یونهای منفی عنصر بورات به هم متصل شدهاند.
هنگامی که یونهای مثبت سدیم به این مجموعه اضافه شوند، تشکیل یک ترکیب میدهند که در آن گروههای مولکول بورات به طرف یون سدیم کشیده شده و بدین ترتیب مولکول تا نصف طول اولیه خود منقبض میشود.
در این حین، 2 رشته پلیمری و در نتیجه مولکول چرخیده، به شکل یک مارپیچ دوگانه درمیآیند. یونهای سدیم باعث عملکرد شبه فنری مولکول میشوند.
محققان هماکنون در حال مطالعه روی ترکیب این فنر مارپیچ با ژلهای آلی و بلورهای مایع هستند. این کار میتواند کاربردهای متعددی در محرکهای مولکولی یا غشاهای مصنوعی داشته باشد. علاوه بر این، آنها میتوانند چگونگی کنترل حرکت و عملکرد دینامیکی را در مقیاس مولکولی بیاموزند. نتایج این تحقیق در مجله نیچر کمیستری (Nature Chemistry) منتشر شده است.
