據國外媒體報道,歐(ōu)洲科學家(jiā)研製出世界上體積最小的四輪納米汽車(chē)。隨著這種納米車的問世,科學家在朝著打造可在(zài)血管中穿行,用於(yú)殺(shā)死癌細胞的先進裝置的道路上又向前邁進一步。
與過去借助掃描顯(xiǎn)微鏡、光或者加熱(rè)表麵的納米車不同,這種分子車利用電(diàn)子移動。研究小組負責人、荷蘭格羅寧根大學有(yǒu)機化學(xué)教授本-費林(lín)加表示(shì):“這是第一種裝有馬達的納米車。你(nǐ)可以輸入能量,借助推進裝置讓納米車移動,就像汽車(chē)的發動機一樣。”
除了費林(lín)加外,其他研究人(rén)員(yuán)還包括瑞士聯(lián)邦材料科學與技術實驗室教(jiāo)授卡爾-海因茨-厄恩(ēn)斯特,格羅寧根大學合成有機化學助理教(jiāo)授蘇尤讚納(nà)-哈魯揚亞以及荷蘭特文特(tè)大學生物分子納米技術助理教授娜塔(tǎ)莉-卡(kǎ)特索尼斯。在10日出版的《自然》雜誌上,他們對納米車進行了描述。
在此之前,費林加(jiā)就(jiù)曾參與設計分子馬達,功能與風車類似。為了研製新(xīn)型納米車,他的研究小組為一個合成分子安裝了4個馬達(dá)。這些馬達充當了踏板輪,在電(diàn)子的帶動下驅動整(zhěng)個(gè)係統在銅表麵上移動。向納米車發射的電子可以(yǐ)改變馬達外形,使(shǐ)其向前移動,移動距離不到1納米(mǐ)。這些馬達可以單獨控製,能夠像汽車一樣轉向。
費(fèi)林加和他的研究小組在真空低溫(wēn)環境下工作,在被激活前,分析(xī)將(jiāng)一直處(chù)於靜(jìng)止狀態,這就像對汽車(chē)進行停車製動,防(fáng)止其(qí)在斜坡上移動。費(fèi)林加說:“控製(zhì)納米世界的移動難度極大,納米世界的移動與宏觀世界的移動截然不同(tóng)。”引力和(hé)重(chóng)量無法將分(fèn)子車固定,這一點與汽車不同。他說:“研發馬達的一個動機(jī)是利用馬達提供能量,進而在納米尺度(dù)下(xià)執行我們需要的所有任務。”
費林加表示這項成就雖然“很小”,但卻是在研製先進納米(mǐ)車道(dào)路上邁出的關鍵(jiàn)性(xìng)一步。他希望進一步改善(shàn)納米車,提高控製能力,讓分子車能夠在室溫環境下(xià)工作(zuò),同時移(yí)動更長距離。美(měi)國加利(lì)福尼亞大學洛杉磯分校化學與(yǔ)生物化學教授、加州納米係統研究所的保羅-維斯(sī)表示:“費林加進行的研究異常複雜(zá)。科學家試(shì)圖從(cóng)自然界獲取能量,將這(zhè)種能量轉換(huàn)成機械運動(dòng)。”
2005年,美(měi)國萊斯(sī)大學(xué)教授詹姆斯-圖爾設計了一個納米車,雖然沒有馬達(dá),但可以(yǐ)借(jiè)助熱擴散在金屬表麵移動。他指(zhǐ)出費(fèi)林加研發(fā)的新(xīn)分子是在製(zhì)造當前隻能通過酶的生物學活動實現的機器方麵邁出的重要一步(bù)。圖爾說:“我們可以(yǐ)捕獲小分子,組裝成類似電子存儲器那樣的小型裝置。”
美國西北大學化學(xué)教授弗拉(lā)瑟-斯托達特一直在為納米電動裝置研發所需結構,他指出分子電動(dòng)裝置不免讓他聯想到愛丁堡兒童玩的碰(pèng)碰車(chē)。他說:“碰碰車由小型電動馬達驅動。”斯托達特表示費林(lín)加研製的納米車(chē)完成(chéng)了這樣一種挑(tiāo)戰,即研製出能夠(gòu)在表麵移(yí)動(dòng)的納米車,而不是在溶液中活(huó)動。他說:“他(tā)知(zhī)道如何將很多東西融合到一(yī)起(qǐ)並且(qiě)讓它們工作(zuò)。這項成就讓我聯想到駕駛飛機飛向藍天的賴特(tè)兄弟。”
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