英国曼彻斯特大学和法国斯特拉斯堡大学组成研讨团队一起发明了一种新的人工微型电机。它的规划创意来源于人体内的蛋白质,经过仿照“驱动生命”的天然机制,将化学能转化为机械运动。相关效果宣布在最新一期《天然》杂志上。
团队经过模仿生物学中运用的分子机器——那些担任运送物质、处理信息或仿制等重要任务的小型天然机制,发明出独具特性的新资料,而这些特性是天然界中没有的。
此次新开发的电机尺度十分之小,乃至比一根头发丝还要细得多。它们被嵌入到一种组成凝胶资料内部,增加“燃料”后,就会像小型汽车引擎那样运作,将燃料转换为能量,一起排出废料。这样的一个进程中发生的能量用来旋转电机,从而歪曲凝胶中的分子链,使凝胶自身缩短并贮存能量,这有点像把松紧带拧起来贮存弹性势能。
团队展现了这些电机可拿来敞开或封闭细小孔洞,以及加速某些化学反应的速度。未来这项技能有望在多个范畴带来革命性改变。如在医学范畴,这样的分子机器可用于靶向药物投递,前进医治功率;在动力方面,它们或许供给一种新式能量存储解决方案;而在纳米技能中,这些电机或成为构建杂乱纳米结构的要害组件。
新研制的人工电机尽管极端细小,但在增加燃料后,就能像小型汽车引擎般作业,这不仅为了解生命的根本进程供给了新视角,也为未来的科技使用带来宽广远景。此外,这一开展也强调了跨学科协作的重要性。生物学、物理学、化学以及工程学等多个范畴的常识和技能交融在一起,一起推动了科学的前进。跟着进一步的研讨和开展,咱们等待看到更多基于此原理的技能创新,为人类社会带来深入革新。