Jutros su tri pionira u području kemije - Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart i Bernard L. Feringa - dobili Nobelovu nagradu za kemiju za svoj rad na molekularnim strojevima. Umjesto željeza i čelika, ovi maleni uređaji koriste molekularne komponente, okreću se i pumpaju slično rotovima i klipovima velikih dimenzija. Nevidljivi golim okom, ovi nanomautini se s vremenom mogu upotrijebiti u novim materijalima, senzorima ili čak ciljanoj isporuci lijekova.
Povezani sadržaj
- Što je potrebno da dobijete Nobelovu nagradu? Četiri pobjednika u svojim vlastitim riječima
Trio je dao ogroman doprinos molekularnom paketu alata koji je tek početak ovih nano-mjernih naprava. "Osjećam se pomalo kao braća Wright koja su prvi put letjela prije 100 godina, a ljudi su govorili zašto nam treba leteća mašina?", Feringa je rekla za Nobelov odbor tijekom telefonskog poziva, prijavili Nicola Davis i Ian Sample u The Guardianu. "A sada imamo Boeing 747 i Airbus."
Već postoje mnogi materijali koji se mogu kemijski proizvesti. Ali sada, uz dodatak ovih sitnih pokreta, "postoji beskrajna prilika", kaže on. "To otvara sasvim novi svijet nanomašina."
Godine 1983. Jean-Pierre Sauvage i njegova francuska istraživačka skupina učinili su prvo napredovanje u stvaranju sitnih uređaja, nadvladavši izazov koji je zbunio mnoge pred njim. Koristeći bakarni ion, on i njegov tim privukli su dvije molekule oblika polumjeseca, spajajući ih oko prstena kako bi stvorili takozvanu mehaničku vezu, stvarajući ono što liči na vezu u molekularnom lancu, navodi se u brifingu za tisak.
Sljedeći veliki pomak dogodio se 1991. godine, kada je Stoddart stvorio osovinu nano veličine koristeći molekularni prsten bez negativno nabijenih elektrona i štap bogat elektronom. Kad su se njih dvoje susreli u otopini, privukli su se jedan drugoga i štap je provukao kroz prsten poput osovine. Dodatak topline pobudio je pokret. U godinama od kada je Stoddart čak uključio ovaj maleni pokret u računalni čip.
Glavni doprinos Feringa na terenu došao je 1999. godine kada je sa svojim timom razvio prvi molekulski motor. Kretanje molekula koje se vrti obično su slučajne, ali Feringa je mogla dizajnirati molekulu koja se vrti u jednom kontroliranom smjeru. Te molekularne „kotače“ dodao je u ugljeničnu šasiju kako bi stvorio molekularni automobil koji svoju oomfu dobiva iz svjetlosnih impulsa.
Istraživači vjeruju da nanomautini mogu revolucionirati računarstvo, zdravstvo i znanosti o materijalima. Jednog dana nanomašini bi mogli raditi kao maleni molekularni roboti, popravljajući organe ili čisteći okoliš.
Oni bi čak mogli revolucionirati gradove, kaže Mark Miodownik, profesor materijala i društva na University College Londonu Hannah Devlin iz The Guardian-a . "Ako želite infrastrukturu koja brine o sebi - a mislim da i jesmo - poprilično sam siguran da ćemo krenuti prema sustavima za samoizlječenje", kaže on. "Imat ćemo plastične cijevi koje se mogu popraviti ili most koji, kad se pukne, imaju ove strojeve koji most obnavljaju na mikroskopskoj razini. Tek počinje. Potencijal je zaista ogroman."
Istraživači već poduzimaju velike korake u smjeru upotrebe molekularnih strojeva, izvještava Sarah Kaplan iz The Washington Posta . Prošle godine su istraživači u Njemačkoj koristili molekularne strojeve za izgradnju sredstva protiv raka koje je svjetlo isključilo i uključilo. To omogućuje liječnicima da ciljano zahvaćaju područja bez oštećenja zdravog tkiva. Druga skupina stvorila je molekularni "robot" sposoban povezati aminokiseline poput malene pokretne ruke.
Ali tehnologija je još u povojima i ima još puno toga. Prema Nobelprize.org, "molekularni motor je u istoj fazi kao i elektromotor 1830-ih, kada su znanstvenici prikazivali razne okretne ručice i kotače nesvjesni da će dovesti do električnih vlakova, perilica rublja, ventilatora i prerađivača hrane."
