四輪納米車

概述

四輪納米車

歐洲科學家研製出世界上體積最小的四輪納米汽車。隨著這種納米車的問世，科學家在朝著打造可在血管中穿行，用於殺死癌細胞的先進裝置的道路上又向前邁進一步。

原理

與過去藉助掃描顯微鏡、光或者加熱表面的納米車不同，這種分子車利用電子移動。研究小組負責人、荷蘭格羅寧根大學有機化學教授本-費林加表示：“這是第一種裝有馬達的納米車。你可以輸入能量，藉助推進裝置讓納米車移動，就像汽車的發動機一樣。”

人物

除了費林加外，其他研究人員還包括瑞士聯邦材料科學與技術實驗室教授卡爾-海因茨-厄恩斯特，格羅寧根大學合成有機化學助理教授蘇尤贊納-哈魯揚亞以及荷蘭特文特大學生物分子納米技術助理教授娜塔莉-卡特索尼斯。在10日出版的《自然》雜誌上，他們對納米車進行了描述。

研製

在此之前，費林加就曾參與設計分子馬達，功能與風車類似。為了研製新型納米車，他的研究小組為一個合成分子安裝了4個馬達。這些馬達充當了踏板輪，在電子的帶動下驅動整個系統在銅表面上移動。向納米車發射的電子可以改變馬達外形，使其向前移動，移動距離不到1納米。這些馬達可以單獨控制，能夠像汽車一樣轉向。

試驗

費林加和他的研究小組在真空低溫環境下工作，在被激活前，分析將一直處於靜止狀態，這就像對汽車進行停車制動，防止其在斜坡上移動。費林加說：“控制納米世界的移動難度極大，納米世界的移動與巨觀世界的移動截然不同。”引力和重量無法將分子車固定，這一點與汽車不同。他說：“研發馬達的一個動機是利用馬達提供能量，進而在納米尺度下執行我們需要的所有任務。”

技術突破

費林加表示這項成就雖然“很小”，但卻是在研製先進納米車道路上邁出的關鍵性一步。他希望進一步改善納米車，提高控制能力，讓分子車能夠在室溫環境下工作，同時移動更長距離。美國加利福尼亞大學洛杉磯分校化學與生物化學教授、加州納米系統研究所的保羅-維斯表示：“費林加進行的研究異常複雜。科學家試圖從自然界獲取能量，將這種能量轉換成機械運動。”
2005年，美國萊斯大學教授詹姆斯-圖爾設計了一個納米車，雖然沒有馬達，但可以藉助熱擴散在金屬表面移動。他指出費林加研發的新分子是在製造當前只能通過酶的生物學活動實現的機器方面邁出的重要一步。圖爾說：“我們可以捕獲小分子，組裝成類似電子存儲器那樣的小型裝置。”

未來

美國西北大學化學教授弗拉瑟-斯托達特一直在為納米電動裝置研發所需結構，他指出分子電動裝置不免讓他聯想到愛丁堡兒童玩的碰碰車。他說：“碰碰車由小型電動馬達驅動。”斯托達特表示費林加研製的納米車完成了這樣一種挑戰，即研製出能夠在表面移動的納米車，而不是在溶液中活動。他說：“他知道如何將很多東西融合到一起並且讓它們工作。這項成就讓我聯想到駕駛飛機飛向藍天的賴特兄弟。”