Araştırmacılar Yeni Bir Tip Sentetik Moleküler Makina Geliştirdi

Twente Üniversitesi Araştırma Enstitüsü MESA+ araştırmacıları, nano-boyutta ve akışkan ortamda ölçülebilir bir kuvvet uygulayabilecek moleküler makinalar yapıyorlar. Bu makinaların dizaynı temel olarak ışık enerjisini biriktiren-depolayan ve bir mekanik enerjiye dönüştüren, kendiliğinden oluşan supramoleküler(çok moleküllü) tüplerdir. Bu tüpler, hücrelere moleküler yükü taşıyan biyomoleküler yapılardan ilham almıştır. Bu araştırma, önde gelen PNAS bilim dergisinde yayınlanmıştır.

Ben Feringa’nın geçen sene Nobel ödülünü kazanmasından bu yana enerjiyi harekete dönüştüren moleküler makinalar-nano boyutlu cihazlar dünya çapında önemli bir konu oldu. Aslında bu konu kısmen yeni bir araştırma alanı, çünkü moleküler makinalar doğada her yerde bulunabiliyor; örneğin, kas kasılması, sperm hücrelerinin ve bakterilerin hareket yeteneği, hücre bölünmesi ve hücre çekirdeği de dahil DNA replikasyonundan moleküler makinalar sorumludur.

Kendiliğinden Oluşum 

Aşırı küçük ölçekli ve en çokta yapay moleküler makinalar olmaları sebebiyle sadece bir akışkanda askıda tutulduklarında işlevlerini yapabiliyorlar ve her yerinde Brown hareketinin mevcut olduğu ‘fırtınalı’ gibi bir ortamda çalışarak uygulanacak kuvvetleri ölçmek genellikle imkansızdır. Bununla beraber, bu kuvvetleri ölçülebilir hale getirmek, onları kullanmak için tam olarak ihtiyaç duyulan şeydir. Twente Üniversitesi’nin araştırmacısı ve Ben Feringa’nın eski iş arkadaşı Tibar Kudernac, bu yüzden gücünü ölçebileceği ve kullanabileceği sentetik moleküler makinaları geliştirmeyi kendine görev edindi. Bunu başarmak için, Supramoleküler(çok moleküllü) Kimya’ya ve özellikle kendiliğinden oluşan supramoleküllere kendini yönlendirdi. Kudernac ve araştırma ekibi, doğal biçimde bir araya gelen en fazla mikrometre uzunluğunda ve en az nanometre genişliğinde tüp biçimindeki kimyasal yapı taşlarını geliştirdi. Bu tüpler ışıkla aydınlatıldığında, alt sınır değeri aşılıp ve birden bire parçalara ayrılıp enerjisini serbest bırakana kadar yapılarında mekanik gerilimi biriktirebiliyorlar ve bu yolla, araştırmacılar sonradan özel mekanik tepkime veren ve depolanabilen gerilme enerjisini ışık enerjisine dönüştürmeyi başardı.

Kaynak : phys.org

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.
×
İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.