Diese schnelle mikroskopisch kleine u-Boote werden durch Licht angetrieben.

Heiligen Fantastic Voyage, Batman. Ein Team von der Rice University entwickelte Einzelmolekül-Nanosubmarines, die schließlich verwendet werden könnte, um Medikamente direkt im Inneren des Körpers liefern.

Bereits im Jahr 2006, dieselbe Gruppe entwickelt Nanocars — ein Einzelmolekül-Fahrzeug mit vier Rädern, Achsen und unabhängige Suspensionen, die "über einen terrestrischen Oberfläche getrieben werden könnte". Leider viele der Nano-Maßstab Geräte entwickelt seit dann erforderlich oder abgegebene giftige Chemikalien. Vor einigen Jahren, jedoch erregte ein neuer Motor entwickelt von einer Gruppe in den Niederlanden die Aufmerksamkeit von Reis Chemiker James Tour, wer es auf seiner neuen Nanosubmarine angewendet.

Die neuen molekularen Tauchpumpe Nanomaschinen (USNs) bestehen aus 244 Atome, aus die, wenn Sie zusammen gebunden in einer bestimmten Formation ein Einzelmolekül-Gerät besteht, der durch UV-Licht versorgt wird. Pro voller Umdrehung des Unterseeboots Tail-wie Propeller bewegt sich das Gerät nach vorne 18 Nanometer. Die Motoren laufen mit mehr als 1 Million Drehzahlen, so dass für eine Höchstgeschwindigkeit von etwas weniger als ein Zoll pro Sekunde.

Nun, das klingt nicht sehr schnell, aber wie Tour, das ist eine böse Tempo nach unten im Nanobereich. Da bemerkte er in einer Reis-Version, "das sind die schnellsten bewegenden Moleküle, die jemals in eine Lösung." Die Details dieser Studie finden Sie jetzt bei Nano Letters.

(Credit: Víctor García-López Et Al., 2015/Nano Letters)

Die Motoren sind eher wie ein Bakterium Flagellum als ein Propeller. Nachdem das Molekül durch Licht angeregt wird, verwandelt sich die Doppelbindung, die den Rotor an den Körper hält eine einzelne Bindung. Dies ermöglicht es, ein Viertel Schritt drehen. Dann, als der Motor natürlich versucht, in ihren Ruhezustand zurück, springt er wieder für ein weiteres Viertelumdrehung. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, wie das Licht leuchtet.

Technisch gesehen, Anzeigegeräte "Bereicherung in Verbreitung" von 26 %, d.h. die Nanosubs viel verteilt schneller, als würden sie von Brownsche Bewegung allein, d. h. die zufälliger Weise, den winzige Objekten in einer Projektmappe zu verbreiten. Leider, die u-Boote können nicht gesteuert werden, aber die Forschung zeigt, dass die molekularen Motoren in der Lage des Reisens durch Lösungen von bewegten Moleküle der etwa die gleiche Größe sind.

Tour sagt, dass dies eine akin an eine Person in der Lage, zu Fuß über einen Basketballplatz und 1.000 Menschen werfen Basketbälle bei ihnen ist.

Mit Blick auf die Zukunft hofft das Team mehr ausgereifte Versionen von den Nanosub tragen Ladungen für medizinische und andere Zwecke. "Es gibt ein Weg nach vorn," Koautor der Studie erwähnt Victor García-López. "Dies ist der erste Schritt, und wir haben bewiesen, dass das Konzept. Jetzt müssen wir Chancen und Einsatzmöglichkeiten zu erkunden."

Lesen Sie die gesamte Studie an Nano Buchstaben : “ Molekularen Tauchpumpe Nanomaschinen. Synthese, Ansteuerung und Überwachung".

Per e-Mail des Autors auf [email protected] und folgen ihm auf @dvorsky. Obere Bild von Loïc Samuel/Rice University