Το 2016 Νόμπελ Χημείας απονέμεται στον Jean-Pierre Sauvage (Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου, Γαλλία), Sir J. Fraser Stoddart (Northwestern Univeristy, Illinois, USA) και Bernard L. Feringa (Πανεπιστήμιο του Γκρόνινγκεν, Κάτω Χώρες) για το σχεδιασμό και τη σύνθεση μοριακών μηχανών.
Τι είναι οι μοριακές μηχανές και γιατί είναι σημαντικές;
Οι μοριακές μηχανές είναι μόριο που κινούνται με έναν συγκεκριμένο τρόπο ή εκτελούν μια εργασία όταν τους δοθεί ενέργεια. Σε αυτό το σημείο, οι μοριακοί μοριακοί κινητήρες βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο πολυπλοκότητας με τους ηλεκτρικούς κινητήρες τη δεκαετία του 1830. Καθώς οι επιστήμονες βελτιώνουν την κατανόησή τους για το πώς να κάνουν τα μόρια να κινούνται με συγκεκριμένο τρόπο, ανοίγουν το μέλλον για τη χρήση των μικροσκοπικών μηχανών για την αποθήκευση ενέργειας, τη δημιουργία νέων υλικών και τον εντοπισμό αλλαγών ή ουσίες.
Τι κερδίζουν οι νικητές των βραβείων Νόμπελ;
Οι νικητές του φετινού βραβείου Νόμπελ Χημείας λαμβάνουν ο καθένας μετάλλιο βραβείου Νόμπελ, περίτεχνα διακοσμημένο βραβείο και χρηματικά έπαθλα. Τα 8 εκατομμύρια σουηδικά κορώνα θα μοιραστούν εξίσου μεταξύ των βραβευμένων.
Κατανοήστε τα επιτεύγματα
Ο Jean-Pierre Sauvage έθεσε τα θεμέλια για την ανάπτυξη μοριακών μηχανών το 1983 όταν δημιούργησε τη μοριακή αλυσίδα που ονομάζεται catenane. Η σημασία της κατενάνης είναι ότι τα άτομα συνδέονται με μηχανικούς δεσμούς και όχι με παραδοσιακούς ομοιοπολικούς δεσμούς, έτσι τα μέρη της αλυσίδας θα μπορούσαν να ανοίξουν και να κλείσουν πιο εύκολα.
Το 1991, ο Fraser Stoddard προχώρησε όταν ανέπτυξε ένα μόριο που ονομάζεται ροταξάνη. Αυτός ήταν ένας μοριακός δακτύλιος στον άξονα. Ο δακτύλιος μπορεί να κατασκευαστεί για να κινείται κατά μήκος του άξονα, οδηγώντας στις εφευρέσεις μοριακών τσιπ υπολογιστή, μοριακών μυών και μοριακής ανύψωσης.
Το 1999, ο Bernard Feringa ήταν το πρώτο άτομο που επινόησε έναν μοριακό κινητήρα. Δημιούργησε μια λεπίδα ρότορα και έδειξε ότι μπορούσε να κάνει όλες τις λεπίδες να περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση. Από εκεί, προχώρησε για να σχεδιάσει ένα nanocar.
Τα φυσικά μόρια είναι μηχανήματα
Οι μοριακές μηχανές είναι γνωστές στη φύση. Το κλασικό παράδειγμα είναι ένα βακτηριακό μαστίγιο, το οποίο κινεί τον οργανισμό προς τα εμπρός. Το βραβείο Νόμπελ Χημείας αναγνωρίζει τη σημασία του να μπορείς να σχεδιάζεις μικροσκοπικές λειτουργικές μηχανές από μόρια και τη σημασία της δημιουργίας μιας μοριακής εργαλειοθήκης από την οποία η ανθρωπότητα μπορεί να χτίσει πιο περίπλοκη μικρογραφία μηχανήματα. Από πού πηγαίνει η έρευνα εδώ; Πρακτικές εφαρμογές νανομηχανών περιλαμβάνουν έξυπνα υλικά, "nanobots" που παρέχουν φάρμακα ή ανιχνεύουν νοσούντες ιστούς και μνήμη υψηλής πυκνότητας.