与反向齿轮控制的纳米凝胶的运动

第一个纳米,可以切换成反向齿轮只使用光创建了。¹嵌入一块聚合物凝胶的微小机械可以用来缩小和扩大材料。

纳米已经可以执行等功能组装分子,但许多分子马达只在一个方向工作。本Feringa的团队是第一个开发nanorotors反向齿轮,但系统需要切换方向温度变化和不同的化学物质。

此外,正如娜塔莉Katsonis、生物分子纳米技术在荷兰特文特大学的研究员,谁没有参与这项新研究,解释说:“你可以在溶液中分子马达,并证明他们在一个或另一个方向旋转,但是你将永远不能做任何与这个旋转除非机耦合的超分子或大分子体系。”

现在,尼古拉斯Giuseppone和他的团队在法国斯特拉斯堡大学所做的:他们创造了光控纳米尺度的机械,并将它连接到聚合物链。使用不同波长的光,研究人员可以扩展或收缩一块厘米级的聚合物凝胶马达的嵌入。

Giuseppone系统包含两个部分,一个棘轮和调制器。紫外线照射下,棘轮- sterically拥挤烯烃转身风周围的聚合物链是连接到对方,缩短和减少聚合物。²同时,调制器——dithienylethene光电开关——cyclised,锁定形式,维持聚合物链的运动产生的紧张关系。切换到可见光,棘轮停止转动,但是调制器形式开放链和被解锁。然后通过释放弹性能量的存储在编织聚合物链动能”,Giuseppone解释道。

Katsonis认为Giuseppone的工作地址一些分子机器面临的基本挑战。如果我们想去朝着机械化分子物质我们需要能够将机器带回他们的初始状态,这样他们就可以产生工作一次又一次。

目前宏观运动是非常慢,需要调节器几个小时“解除”一块完全简约凝胶——Giuseppone的团队正致力于使这个过程更快。最终,电机材料可以作为人造肌肉或被纳入宏观机器此举助长了只有通过光而不需要任何经典的机械零件。