Из генетического материала впервые сделали электродвигатель в наномасштабе

Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.

Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу https://n-n-n.ru.
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.

Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru

Исследовательская группа из Мюнхенского технического университета (TUM) впервые создала молекулярный электродвигатель с использованием метода ДНК-оригами. Эта крошечная машина, сделанная из генетического материала, сама собирается и преобразует электрическую энергию в кинетическую. Наномоторы можно включать и выключать, а также менять скорость и направление вращения.

Авторы объясняют, что двигатели существуют не только в машинах, но и в естественной среде: они выполняют жизненно важные задачи в нашем организме. Например, моторный белок, известный как АТФ-синтаза, производит молекулу аденозинтрифосфата (АТФ), которую наш организм использует для кратковременного хранения и передачи энергии. Но воссоздать природные молекулярные двигатели в таком масштабе было сложно.

Авторы новой работы создали наноразмерный молекулярный роторный двигатель с использованием метода ДНК-оригами. Исследователи использовали метод, чтобы собрать двигатель из молекул ДНК. Несколько длинных одиночных нитей ДНК — это основа, к ней присоединяются дополнительные. Последовательность ДНК подбирают так, чтобы получилась нужная структура.

Новый наномотор состоит из трех компонентов: основания, платформы и рычага ротора. Основание имеет высоту около 40 нм и прикреплено к стеклянной пластине с помощью химических связей. Рычаг ротора длиной до 500 нм установлен на основании так, чтобы он мог вращаться. Еще один компонент имеет решающее значение для работы двигателя: платформа. Она находится между основанием и рычагом ротора и содержит препятствия, которые влияют на движение рычага. Чтобы преодолевать препятствия и вращаться, рычаг ротора должен немного наклоняться вверх. По словам авторов, двигатель достигает крутящего момента в диапазоне 10 пиконьютон на нанометр. Он может генерировать больше энергии в секунду, чем выделяется при расщеплении двух молекул АТФ.

Исследователи предлагают использовать двигатель, чтобы управлять определенными химическими реакциями.

Пожалуйста, оцените статью:
Пока нет голосов
Источник(и):

ХайТек