化學獎:世界最小機器誕生歷程

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網(wǎng)

世界上存在小到只有千分之一頭發(fā)絲粗細的機器嗎?答案就是剛剛助力三位科學家摘得2019年諾貝爾化學獎的分子機器。分子機器是指在分子層面的微觀尺度上設(shè)計開發(fā)出來的機器,在向其提供能量時可移動執(zhí)行特定任務,是納米研究領(lǐng)域的重點。諾貝爾獎評選委員會表示,讓-皮埃爾·索瓦日、弗雷澤·斯托達特、伯納德·費林加三位科學家發(fā)明了“世界上最小的機器”,將化學發(fā)展推向了一個新的維度。

能夠發(fā)明分子機器,首先最重要的就是這三位科學家努力驅(qū)動分子系統(tǒng)遠離所謂的平衡態(tài)。所有的化學系統(tǒng)都力圖達到平衡態(tài),可以減少能量消耗。三位科學家的成就之所以能夠獲得諾獎青睞,就在于他們的研究促使分子系統(tǒng)擺脫了平衡態(tài),并能受控執(zhí)行特定任務,為化學的發(fā)展開啟了一個新世界。

近年來,這三位諾獎得主的成果已經(jīng)成為全世界科研人員開發(fā)分子機器的“工具箱”,開創(chuàng)了分子機器的發(fā)展道路。目前已有科學家在輪烷的基礎(chǔ)上建造出一個可以抓取并連接氨基酸的分子機器人;還有研究人員將分子馬達和長聚合物相連,形成復雜的網(wǎng)絡,將光能儲存在分子中,有望開發(fā)出新型電池及光控傳感器。

評選委員會表示,正如當年的電動馬達一樣,分子機器未來很有可能將用于開發(fā)新材料、新型傳感器和能量存儲系統(tǒng)等,為人類的未來提供了無限可能。



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