Наномашины стремительно совершенствуются

Нанолифт размером 2,5 нанометров в высоту и 3,5 нанометра в ширину состоит из двух компонент - "платформы" и "направляющей", каждая из которых представляет собой отдельную молекулу. "Направляющая" имеет плоское основание, расположенное на трех вертикальных ногах-опорах, и отдаленно напоминает по форме табуретку. Плоская "платформа" присоединена по краям к трем кольцевым группам с атомами кислорода, которые надеты на ноги платформы.

Платформа может перемещаться вдоль "ног" направляющей вверх-вниз за счет энергии химических реакций с участием кислот. Управление платформой осуществляется следующим образом. В кислотной среде группа атомов, расположенная в верхней части опор и имеющая в своем составе азот, приобретает положительный заряд и электрически притягивает к себе кольцевые группы по краям платформы, а с ними и саму платформу, благодаря поляризации атомов кислорода в них. Платформа при этом поднимается в верхнее положение. При добавлении в окружающую среду основания азотная группа теряет заряд и кольца начинают притягиваться атомами, расположенными в нижней части ног-опор. Платформа опускается в свое нижнее положение.

О возможностях и сферах практического применения подобного агрегата специалисты высказываются с осторожностью. "Никто пока не знает, найдется ли применение таким "моторизованным молекулам" и если да, то какое именно", - говорит Фред Броуэр (Fred Brouwer) из университета Амстердама, создавший в 2001 году первый молекулярный мотор, приводившийся в действие световой энергией. По мнению Броуэра, в ближайшее десятилетие нанолифт может использоваться для доставки одного химического реагента к другому, что позволило бы с высокой точностью управлять протеканием химической реакции.

В более туманном будущем нанолифт может превратиться в поршень, обеспечивающий подачу лекарств. Для этого, правда, необходимо научиться управлять наномеханизмом с помощью световой либо электрической энергии, а не изменением кислотности среды. Научившись закреплять нанолифты на поверхности (пока что они свободно плавают в растворе), можно было бы придавать таким поверхностям определенные свойства. Например, они могли бы отбирать из окружающей среды молекулы определенного типа, захватывая их в "шахту лифта", и отдавать их при изменении свойств внешней среды.

Источник: по материалам журнала New Scientist.