2016 Нобелевская премия по химии награждается Жан-Пьером Соважем (Университет Страсбурга, Франция), сэром Ж. Фрейзер Стоддарт (Северо-западный университет, Иллинойс, США) и Бернард Л. Феринга (Университет Гронингена, Нидерланды) за конструирование и синтез молекулярных машин.
Что такое молекулярные машины и почему они важны?
Молекулярные машины - это молекулы, которые движутся определенным образом или выполняют задание при наличии энергии. На данный момент крошечные молекулярные двигатели находятся на том же уровне сложности, что и электродвигатели 1830-х годов. По мере того, как ученые совершенствуют свое понимание того, как заставить молекулы двигаться определенным образом, они прокладывают будущее использования крошечных машин для накопления энергии, создания новых материалов и обнаружения изменений или веществ.
Что выигрывают лауреаты Нобелевской премии?
Победители Нобелевской премии по химии в этом году каждый получают Нобелевскую медаль, тщательно продуманную награду и денежный приз. 8 миллионов шведских крон будут поделены поровну между лауреатами.
Поймите достижения
Жан-Пьер Соваж заложил основу для разработки молекулярных машин в 1983 году, когда он сформировал молекулярную цепь, называемую катенаном. Значение катенана заключается в том, что его атомы были связаны механическими связями, а не традиционными ковалентными связями, поэтому части цепи можно было легче открывать и закрывать.
В 1991 году Фрейзер Стоддард продвинулся вперед, когда он разработал молекулу под названием ротаксан. Это было молекулярное кольцо на оси. Кольцо можно заставить двигаться вдоль оси, что привело к изобретениям молекулярных компьютерных чипов, молекулярных мышц и молекулярного лифта.
В 1999 году Бернард Феринга был первым человеком, который разработал молекулярный двигатель. Он сформировал лопасть ротора и продемонстрировал, что может заставить все лопасти вращаться в одном направлении. Оттуда он перешел к созданию нанокара.
Природные молекулы - машины
Молекулярные машины были известны в природе. Классическим примером является бактериальный жгутик, который двигает организм вперед. Нобелевская премия по химии признает важность создания крошечных функциональных машин из молекулы и важность создания молекулярного набора инструментов, из которого человечество может построить более сложную миниатюру машины. Куда идут исследования? Практическое применение наномашины включают умные материалы, «наноботы», которые доставляют лекарства или обнаруживают больные ткани, и память высокой плотности.