1,6 нм-шестерни для молекулярных машин и нанороботов

06.05.2022

Устройства становятся все миниатюрнее и для них нужны более крошечные детали. Исследователи из Университета Эрлангена-Нюрнберга (FAU) в Германии сделали самое маленькое в мире рабочее зубчатое колесо. Эта химическая шестерня нужна для работы молекулярных машин и нанороботов. Она поможет создавать электронные компоненты, транспортировать лекарства внутри человеческого тела, манипулировать отдельными клетками или молекулами.

С этой целью ученые уже разработали наноразмерные версии многих деталей, таких как двигатели, поршни, насосы и пропеллеры. Ученые FAU добавили в этот список зубчатку. Она состоит из двух взаимосвязанных компонентов, в том числе молекулы триптицена со структурой, похожей на пропеллер, и перпендикулярной ему плоской секции молекулы тиоиндиго (пластина золотистого цвета).

Вместе они работают как редуктор. Пара имеет передаточное число 2:3. Поэтому когда пластина поворачивается на 180 градусов, пропеллер поворачивается только на 120 градусов. Все устройство содержит 71 атом и имеет длину 1,6 нанометра. Таким образом, это самый маленький рабочий механизм на сегодняшний день.

Систему можно легко включать и выключать с помощью света, за что она получила название молекулярного "фотоустройства". Впервые молекулярные механизмы удалось контролировать напрямую, а не просто наблюдать пассивное движение.

Молекулярное фотоустройство позволит создавать более универсальные наномеханизмы и проложит путь к новым системам наноразмерных редукторов, которые могут передавать движение на большие расстояния, в разных направлениях и с разной скоростью, как и макромасштабные аналоги.

<< Назад: CAMM - новый стандарт оперативной памяти для ультрабуков 07.05.2022

>> Вперед: Экономичная технология улавливания углерода водорослями 06.05.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Регулярная сексуальная активность продлевает жизнь 13.05.2025

Новое исследование, проведенное учеными Вашингтонского университета в Сент-Луисе, раскрыло важную роль сексуальной активности в поддержании здоровья и сокращении риска преждевременной смерти. Доказано, что регулярные интимные отношения могут значительно уменьшить вероятность раннего ухода из жизни. В ходе 11-летнего исследования было проанализировано состояние здоровья 15 269 человек, средний возраст которых составлял 39 лет. Участники исследования были разделены на две группы в зависимости от частоты их сексуальной активности. Примерно 72% из них занимались сексом как минимум раз в месяц, и 36% - не реже одного раза в неделю. В течение исследования 228 человек скончались, среди причин смерти были болезни сердца, рак и другие заболевания. Оценив данные, исследователи пришли к выводу, что высокая интенсивность сексуальной активности существенно влияет на продолжительность жизни. В частности, люди, имеющие сексуальные отношения хотя бы раз в неделю, имели в два раза меньший риск пр ...>>

4K лазерный проектор Samsung The Premiere 5 13.05.2025

Компания Samsung представила модель 4K ультракороткофокусного лазерного проектора The Premiere 5, который обещает изменить подход к домашнему кинотеатру и развлечениям. Samsung The Premiere 5 предлагает пользователям не только высокое качество изображения, но и интуитивно понятное управление и гибкость использования. Главной особенностью новинки является уникальная тройная лазерная система, обеспечивающая ультракороткофокусную проекцию с разрешением 4K. Проектор способен отображать изображение с диагональю до 100 дюймов, при этом для этого требуется всего лишь 43 сантиметра расстояния от поверхности. Это позволяет установить устройство в самых ограниченных пространствах и проецировать картинку на любую плоскую поверхность, будь то пол, стол, стена или экран. Кроме отличного качества изображения, Samsung The Premiere 5 предлагает и необычное взаимодействие с пользователем. Проектор оснащен инфракрасной камерой и лазерным модулем, которые отслеживают движение рук и пальцев. Это ...>>

Рок-музыка помогает хирургам работать точнее 12.05.2025

Многие хирурги по всему миру включают любимые композиции во время операций - не столько ради развлечения, сколько для создания благоприятной рабочей атмосферы. Однако, как выяснилось, музыкальное сопровождение способно не только поднимать настроение, но и напрямую влиять на качество и скорость медицинских манипуляций. Новое исследование, проведенное в Техническом университете Дрездена, проливает свет на неожиданный эффект рок-музыки в условиях хирургической практики. Ученые провели серию экспериментов, чтобы выяснить, как различные музыкальные жанры воздействуют на точность движений врачей и общее время выполнения задач. Испытуемыми стали профессиональные хирурги, которым предлагалось выполнять стандартные процедуры - такие как разрез и зашивание - под музыкальное сопровождение. Особое внимание было уделено известным композициям рок-групп, в частности AC/DC и The Beatles. Результаты оказались весьма примечательными. При прослушивании энергичных треков AC/DC, таких как "Highway To ...>>

Портативный суперкомпьютер для спортивной аналитики GigaIO 12.05.2025

Новая разработка от компании GigaIO, получившая название Gryf, стала первым в мире суперкомпьютером, который можно взять с собой - он помещается в обычный чемодан и предназначен для оперативной аналитики прямо на месте событий. Gryf был создан в сотрудничестве с компанией SourceCode, и уже сейчас демонстрирует свою эффективность в спортивной индустрии. Эта система позволяет в реальном времени собирать и обрабатывать физиологические и механические показатели спортсменов - от частоты сердечных сокращений до нагрузки на мышцы и скорости передвижения. Благодаря этому тренеры получают возможность незамедлительно вносить корректировки в тренировочный процесс, адаптировать нагрузку и, что особенно важно, предотвращать потенциальные травмы еще до их возникновения. Лорен Сперлин, аналитик в области спортивных данных, подчеркнула значимость такого подхода. По ее словам, эпоха, когда приходилось ждать часами или даже днями для обработки и анализа информации, уходит в прошлое. Gryf дает дост ...>>

Краска, уничтожающая бактерии и вирусы 11.05.2025

Британские ученые из Ноттингемского университета создали уникальное антимикробное покрытие, способное активно уничтожать широкий спектр опасных микроорганизмов. В центре этой технологии - краска на основе эпоксидной смолы, в которую встроено антисептическое вещество хлоргексидин. Известный в медицине как мощный дезинфицирующий агент, он был равномерно распределен в составе покрытия, активизируясь в процессе высыхания. Благодаря такому подходу, покрытие превращается в долговечную защитную пленку, активно нейтрализующую микроорганизмы, соприкасающиеся с ее поверхностью. Уникальность новинки заключается в ее универсальном действии: краска эффективна против как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, а также грибков. Результаты лабораторных испытаний показали, что поверхность, обработанная этим составом, успешно уничтожает кишечную палочку, золотистый стафилококк и даже частицы коронавируса. Такое широкое действие делает материал особенно ценным для применения в высокори ...>>

Случайная новость из Архива Очистка воды от маслянистых примесей 25.11.2024 Очистка воды от маслянистых примесей - одна из ключевых задач для промышленных отраслей, где сточные воды содержат сложные смеси масла и воды. Ученые из Чжэцзянского университета (Китай) разработали инновационный метод, получивший название "Мембранный канал Януса" (Janus Channel Membrane, JCM). Этот подход обеспечивает высокую эффективность разделения, достигая до 97% извлечения масла и 75% извлечения воды при чистоте около 99,9%. В естественных условиях масло и вода могут разделяться с течением времени. Однако на практике в промышленных процессах такие смеси требуют быстрого и точного разделения. Современные методы, такие как центрифугирование, скимминг или химические реакции, нередко оказываются медленными, энергоемкими и недостаточно эффективными. Ключевая инновация технологии JCM заключается в использовании двух видов мембран: гидрофильной, которая притягивает воду; гидрофобной, которая отталкивает воду и пропускает масло. Мембраны размещены вдоль канала, ширина которого может варьироваться от 4 до 125 мм. Регулируемая ширина позволяет оптимизировать процесс в зависимости от состава смеси. Пространство между мембранами создает замкнутую зону, где процесс разделения усиливается. Смесь масла и воды вводится в камеру под небольшим давлением. Затем гидрофобная мембрана захватывает масло, позволяя ему формировать крупные капли, которые направляются в отдельный резервуар. Гидрофильная мембрана пропускает молекулы воды, очищая их от примесей, и направляет их в другой резервуар. Этот одновременный процесс обработки обеих фаз обеспечивает высокую эффективность и позволяет минимизировать потери. Новая технология может стать революционной для таких отраслей, как: нефтехимия - очистка воды, загрязненной маслами и углеводородами; металлургия - обработка сточных вод, содержащих машинные масла и смазочные жидкости; пищевое производство - разделение жиров и воды; фармацевтика - устранение сложных органических примесей. Ученые считают, что мембранный канал Януса способен существенно повысить качество и скорость очистки сточных вод, одновременно снижая энергозатраты. Это особенно важно в условиях, когда предприятия сталкиваются с растущими экологическими требованиями. Таким образом, JCM представляет собой не только научный прорыв, но и важный шаг к более экологически чистым и эффективным технологиям водоочистки. В будущем метод может найти еще более широкое применение, включая бытовую сферу и удаленные регионы с ограниченными ресурсами.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025