【c&en視頻】The Nobel Prize in Chemistry- Molecular Machines Explained
這是小編找到的關于2016年諾貝爾化學獎相關工作最簡潔明了的介紹了,視頻是按諾獎官網公告順序的來,我們也在視頻后附上了相關內容。微信讀者看到的還沒有中文字幕(建議在wifi環境下全屏觀看),大家可以練練聽力,另外材料人字幕組正在加緊制作字幕,并盡快發布在材料牛(www.szccc.org)。
法國化學家讓 - 皮埃爾?索維奇,英國化學家J-弗雷澤-斯托達特爵士,荷蘭化學家伯納德-L-費 林加共同獲得2016年諾貝爾化學獎,獲獎理由是分子機器的設計與合成。他們發明了“全世界最 小的機器”,將分子合成在一起,使其成為極微小的電機和傳動裝置,這些機器比一根頭發絲的 1000分之一還要細。
分子機器,指由分子尺度的物質構成、能行使某種加工功能的機器,其構件主要是蛋白質等生物分子。因其尺寸多為納米級,又稱生物納米機器,具有小尺寸、多樣性、自指導、有機組成、自組裝、準確高效、分子柔性、自適應、僅依靠化學能或熱能驅動、分子調劑等其他人造機器難以比擬的性能,因此研究生物納米機器具有重大意義。
分子機器將極有可能促進新材料、傳感器和能量存儲系統等領域的應用和發展。
諾獎官網公告:
2016年的諾貝爾化學獎得主使機器變得微型,并為化學這一領域開辟新的前進道路。
讓-皮埃爾-索維奇早在1983年就邁出了分子機器的第一步。當時他成功將環狀分子連接成鏈,名為索烴。一般來說,分子有強大的共價鍵連起來,原子在共價鍵共享電子,但是在鏈條中,分子則被更加自由的機器紐帶連接在一起。一架能夠執行任務的機器必須包含可以相對移動的部分。這兩個交叉連結的環正好滿足了這個條件。
1991年,斯托達特爵士進行了第二步。他分解出了輪烷。他將分子環纏繞在很細的分子軸上,表明分子環可以沿著分子軸移動。他的實驗基于輪狀化合物,包括分子起重機、分子肌和分子級別的電腦芯片。
伯納德-L-費林是第一個做出了分子馬達的人。1999年,他得到了一個可以沿著一個方向持續旋轉的分子馬達葉片。他可以用分子馬達旋轉一個玻璃量筒,這個量筒是分子馬達的1萬倍大。他還設計了一個納米汽車。
2016年的諾貝爾化學獎獲得者們將分子體系帶出了平衡的僵局,帶進了充滿能量的狀態,在這個狀態中分子的運動可以被控制。發展方面,分子馬達所處的階段和19世紀30年代的電動機一樣。當時科學家展示了各種旋轉的曲柄和輪子,但沒意識到它們可以引領電氣列車、洗衣機、食品加工器。分子機器最有可能應用在新材料、傳感器和儲能系統的發展中。
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