A Rice Egyetem kutatói James M. Tour, a kémia, anyagtudományok, számítástechnika és műszaki tudományok professzora vezetésével létrehozták a világ legkisebb gurulásra képes szerkezetét, az úgynevezett nanoautót.
A járgány egy elülső és hátsó tengelyből, a kettőt összekötő főtengelyből és négy aprócska kerékből áll. A kerekek egyenként 60 szénatomból felépülő gömböcskék. Az egész szerkezet 3-4 nanométer széles, alig valamivel nagyobb, mint a DNS-lánc széltében. Összehasonlításképpen: egy átlagos emberi hajszál átmérője nyolcvanezer nanométer.
A tengelyek létrehozására palládium katalizátort használtak a kutatók, de a kerekek tengelyhez illesztésére ez az anyag sokáig nem bizonyult alkalmasnak. Végül – nyolcévnyi kutatómunka után – sikerült megtalálni a megfelelő eljárást, ezt azonban nem hozzák nyilvánosságra.
Korábban is készültek már molekuláris méretű tárgyak, így autók is, ezek kerekei azonban nem fordultak el a tengelyek mentén, azaz a felületen csak siklottak, de nem gurultak. Tour és munkatársai pásztázó alagútmikroszkóp alatt vizsgálták, hogyan képes a nanoautó arany felszínén elmozdulni.
Kisautó az aranymezőn
Szobahőmérsékleten az apró jármű és az aranyfelszín között túlságosan erősek voltak a kémiai kötések, azonban ha az aranyat 200°C-ra melegítették, a nanoautó elmozdult rajta. A kutatók percenként felvételeket készítettek az autó helyzetéről a mikroszkóp alatt, és ebből megállapíthatták, hogy valóban forogtak a kerekek, nem csupán odébbcsúszott az autócska.
Egy speciális szonda segítségével a pásztázó alagútmikroszóp alatt megragadták, és elmozdították a nanoautót. A mérések igazolták, hogy az előre- illetve hátrafelé történő elmozdításhoz sokkal kisebb erő kifejtésére van szükség, mint az oldalirányú elhúzáshoz. Ez is azt bizonyítja, hogy a kerekek gördülése valóban bekövetkezik.
A kutatócsoport a közeljövőben olyan „nanoteherautó” kifejlesztését tervezi, amely képes minimális teher „szállítására” is. Önmagukban ezek a találmányok nem igazán hasznosíthatóak, viszont az előállításukhoz vezető folyamat közelebb visz a nanotechnológia és a molekuláris biotechnológia titkainak megismeréséhez.
Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
