A 2016-os év Nobel-díj a kémiában Jean-Pierre Sauvage (Strasbourg University, Franciaország), Sir J. Fraser Stoddart (Északnyugati Egyetem, Illinois, USA) és Bernard L. Feringa (Groningeni Egyetem, Hollandia) molekuláris gépek tervezésére és szintézisére.
Mik a molekuláris gépek és miért fontosak?
A molekuláris gépek olyan molekulák, amelyek bizonyos módon mozognak, vagy ha energiát adnak egy feladatnak. Ezen a ponton a miniszekuláris molekuláris motorok ugyanolyan kifinomult szinten állnak, mint az 1830-as évek villamos motorjai. Mivel a tudósok finomítják annak megértését, hogyan lehet molekulákat bizonyos módon mozgatni, előkészítik a jövője az apró gépek energiatárolására, új anyagok előállítására és a változások észlelésére anyagokat.
Mit nyernek a Nobel-díjasok?
Az idei kémiai Nobel-díj nyertesei Nobel-díjat kapnak, alaposan díszített díjat és díjpénzt kapnak. A 8 millió svéd koronát egyenlően osztják el a jelöltek között.
Megérteni az eredményeket
Jean-Pierre Sauvage 1983-ban alapozta meg a molekuláris gépek fejlesztését, amikor megalapította a catenán nevű molekuláris láncot. A catenán jelentősége az, hogy atomjait a hagyományos kovalens kötések helyett mechanikai kötések kötik össze, így a lánc részeit könnyebben lehet kinyitni és bezárni.
1991-ben Fraser Stoddard előrelépett, amikor kifejlesztett egy rotaxánnak nevezett molekulát. Ez egy tengelyen lévő molekuláris gyűrű volt. A gyűrű úgy mozgatható, hogy a tengely mentén mozogjon, ami molekuláris számítógépes chipek, molekuláris izmok és molekuláris emelő találmányokhoz vezethet.
1999-ben Bernard Feringa volt az első személy, aki kidolgozta a molekuláris motort. Megalakította a rotorlapátot és megmutatta, hogy képes minden pengét azonos irányba forogni. Innentől kezdve elkészítette a nanokocsit.
A természetes molekulák gépek
A molekuláris gépek ismertek a természetben. A klasszikus példa egy bakteriális flagellum, amely előre mozgatja a szervezetet. A kémiai Nobel-díj elismeri annak fontosságát, hogy képesek legyenek apró funkcionális gépek tervezésére molekulák és annak fontossága, hogy elkészítsünk egy olyan molekuláris eszközkészletet, amelyből az emberiség bonyolultabb miniatűr készíthet gépek. Honnan indul a kutatás? Praktikus alkalmazások nanomotorok ide tartoznak az intelligens anyagok, a „nanobotok”, amelyek gyógyszereket szállítanak vagy beteg szövetet észlelnek, és a nagy sűrűségű memória.