分子机器人开辟了道路nano-assembly线

英国化学家发明了一种纳米机器人掌握货物分子,把它捡起来,把它放在一个新的位置和释放它很远。从没有分离的机器或交换的货物与其他分子。尽管这样一系列的行动很简单在宏观范围内,实现综合与小分子是前所未有的,可能标志着一个新时代的开始分子机器人。多个机器人在序列相似,例如,复制一个工厂的装配线来构建日益复杂的分子结构。

机器人分子,由大卫利曼彻斯特大学的实验室,包括三个主要组件:一个可旋转的手臂,分子平台和小货物分子,3-mercaptopropanehydrazide。机器人手臂坐落在中心的平台,在任何一方的一个醛基。货物分子高度在平台的一侧通过共价债券与醛腙的平台。

扣人心弦的机械臂具有硫醇基。在碘的存在基本条件下手臂和货物的硫醇基反应形成二硫键。货物现在在爪和平台。当酸补充道,三个过程顺序发生。首先是二硫键连接爪和货物变成了锁,其次腙键之间的货物和这个平台放松,有一个重排富氮氢键的机器人手臂的支点。介绍了应变,导致手臂摆动到另一边的平台,把货物。

基本的机器人

一旦货物被附近的远端上的醛基的平台高度通过腙键和改变基本条件锁定它。这也是放松的手臂,存放货物在其新位置,2 nm左右从那里开始。重复这个过程在不同条件下的酸度使手臂取货,摇摆它相反的方向和释放回到原来的位置。

“我们非常兴奋,”李说。我们已经从现有的超分子工具箱和组件组合成一个多组分分子机器,我们可以计划分子的运动来完成一个任务通过高度同步动态共价化学。”

这个简单的分子装置可以代表一个重要的阶段进化的合成分子机器,李说。我认为这表明多组分大会能做的比它各部分的总和,可以打开方法更复杂的结构。例如如果我们把大量的这些系列,我们可以通过一项货物从一个部门到另一个——类似于工厂生产线。

惊人的高效的

这个领域的其他专家赞扬了集团的成就。这是另一个惊人的优雅的分子机器利集团的说尤安凯在英国圣安德鲁斯大学的。他们有汇集了多种先进的合成分子机器零部件,并结合这些执行任务,直到现在已经超出完全合成的分子机器。

凯补充道:“在操作方面,一方面这台机器是惊人的效率:大约80%的机器人正常工作在任何给定的周期,在分子方面是非常,非常好。但另一方面,pickup-reposition-release周期包括五个不同的操作员输入——这些都是化学输入,每个产生的结果就是浪费。实现这些复杂的机器操作但仅使用一个刺激触发一个有序的过程级联的下一个重要的挑战,是找到方法处理废物和多个机器工作周期没有效率下降。

飞贺Yuang中国浙江大学的评论:“这惊人的工作是一个重大进步发展的人造分子机器的工作,并提供了新颖的思想为可控操纵基质分子在未来建设。同时,连续货物运输作为工厂的生产线将是值得期待的。”