دانشمندان در یک پیشرفت بزرگ در حوزه فناوری نانو، موفق به ساخت موتورهای مولکولی مصنوعی شده‌اند. این موتورها که از انرژی شیمیایی برای تولید نیرو استفاده می‌کنند، عملکردی مشابه ماهیچه‌های بدن انسان دارند. این دستاورد نوآورانه که حاصل همکاری محققان دانشگاه منچستر و دانشگاه استراسبورگ است، در مجله Nature منتشر شده و نویدبخش تحولات عظیمی در حوزه‌های مختلف از جمله پزشکی، انرژی و فناوری نانو است.
این موتورهای مولکولی بسیار کوچک بوده و در زنجیره‌های پلیمری یک ژل مصنوعی تعبیه شده‌اند. هنگامی که به این موتورها سوخت رسانی شود، آنها مانند موتورهای مینیاتوری شروع به کار کرده و انرژی شیمیایی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند. این فرآیند منجر به انقباض ژل و ذخیره انرژی می‌شود. انرژی ذخیره شده سپس می‌تواند برای انجام کارهای مختلفی مانند باز و بسته کردن سوراخ‌های بسیار ریز یا تسریع واکنش‌های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.
پروفسور دیوید لی، محقق ارشد این پروژه، معتقد است که ساخت این موتورهای مولکولی مصنوعی نه تنها به درک بهتر ما از فرآیندهای زیستی کمک می‌کند، بلکه می‌تواند منجر به توسعه مواد و دستگاه‌های جدید با کاربردهای متنوعی شود. برای مثال، این موتورها می‌توانند در ساخت حسگرهای بسیار دقیق، سیستم‌های دارورسانی هدفمند و حتی ربات‌های بسیار کوچک مورد استفاده قرار گیرند.
اهمیت این دستاورد:
- درک بهتر از فرآیندهای زیستی: ساخت موتورهای مولکولی مصنوعی به دانشمندان کمک می‌کند تا مکانیسم‌های پیچیده موجود در سلول‌های زنده را بهتر درک کنند.
- توسعه فناوری‌های جدید: این فناوری می‌تواند در حوزه‌های مختلفی از جمله پزشکی، انرژی، و فناوری نانو کاربردهای فراوانی داشته باشد.
- ساخت مواد و دستگاه‌های جدید: با استفاده از این موتورها می‌توان مواد و دستگاه‌های جدیدی با خواص منحصر به فرد تولید کرد.
کاربردهای بالقوه موتورهای مولکولی مصنوعی:
- پزشکی: ساخت حسگرهای بسیار دقیق برای تشخیص بیماری‌ها، سیستم‌های دارورسانی هدفمند برای درمان بیماری‌ها و ساخت ایمپلنت‌های هوشمند.
- انرژی: توسعه باتری‌های با ظرفیت بالا و سلول‌های خورشیدی کارآمدتر.
- فناوری نانو: ساخت ربات‌های بسیار کوچک برای انجام عملیات‌های پیچیده در مقیاس نانو.
- محیط زیست: پاکسازی آلودگی‌ها و تصفیه آب.
چالش‌ها و آینده:
با وجود تمام پتانسیل‌های این فناوری، هنوز چالش‌های زیادی برای تجاری‌سازی آن وجود دارد. یکی از مهم‌ترین چالش‌ها، کنترل دقیق حرکت و عملکرد این موتورها در محیط‌های پیچیده است. همچنین، توسعه روش‌های تولید انبوه و ارزان‌قیمت این موتورها نیز از دیگر چالش‌های پیش رو است.
با این حال، با توجه به پیشرفت‌های سریع در حوزه فناوری نانو، می‌توان انتظار داشت که در آینده نزدیک شاهد کاربردهای گسترده این موتورهای مولکولی در صنایع مختلف باشیم.
اخبار تکنولوژی را در سایت خبری مجتمع نوآوری فرداد بخوانید.