利物浦大学的一位研究人员为新研究做出了贡献,展示了一种全新类型的分子马达。

新型分子马达单向直线运动

在《自然》杂志上发表的一篇题​​为“用于单向翻译和运输的吸附马达”的论文中,一个研究小组展示了一种新的分子马达,它可以沿着原子定义的直线以完美的单向性移动。

大学化学系名誉教授MatsPersson提供了理论计算为格拉茨大学领导的这项研究

分子马达是能够将外部能量转化为定向运动的分子。这是一个令人兴奋的研究领域,并获得了2016年诺贝尔化学奖。

格拉茨大学的研究小组发现了这种马达分子,并进一步发展了这个概念。实现运动功能,他们将分子与表面结合形成“吸附电机”。因此,与需要复杂合成方法的现有类型的分子马达相比,这些分子具有非常简单的化学结构。

当受到内部分子振动的激发时,分子以单分子水平上的100%单向性进行运动扫描隧道显微镜

该研究在数千次实验中没有观察到任何向后运动。这种方向性是吸附物电机固有的,不需要通过显微镜的原子级锋利尖端进行推动或拉动。

佩尔森教授的计算表明,正是两个势能面之间的切换导致了单向性。

佩尔森教授表示:“单向分子运动不仅令人着迷,而且在基础物理学中也是一个反直觉的概念和化学中是一个反直觉的概念,在分子发动机和纳米机器的未来应用中具有广阔的前景。”

除了分子运动之外,研究人员认为这种新颖的发动机可以通过将单个二氧化碳分子作为货物从表面的一个地方运输到另一个地方来完成真正的工作——始终以完美的单向方式。对所交付工作量的估计与生物马达所做的工作显着一致。