會玩!這位科學家副業是做納米車 還為此發了20多篇文章
材料牛注:有些大牛不光能把自己的本職工作做得非常好,就連副業也干得有聲有色,下面給大家介紹的這一位,做了一系列非常有趣好玩的東西——納米小車,不僅樣子像車,還能“開動”呢!
美國萊斯大學的有機合成化學家James Tour教授除了做好自己的本職工作之外,還進行了一項非常有趣的工作——做納米小車。關于納米小車的研究前前后后發了20多篇文章,其中一篇發表在期刊Chem Soc Rev上,一篇發表在Accounts上,不得不說,作為副業,人家同樣干得非常出色。
James Tour教授最重要的工作于2005年發表在Nano Lett上,目前被引次數已接近200。他們做了一個類似于四驅車的分子,四個“輪子”為C60,在掃描隧道顯微鏡(STM)下可以看到這輛“小車”在金的表面沿軸線方向進行熱運動。而另一個只具有三個“輪子”的分子則只能在原地打轉。
這項工作的初衷應該是利用STM表征表面的單分子定向運動,結果不知道是Tour教授本人還是他們課題組的其他人給這個分子取了Nanocar 這個名字,然后就一發不可收拾了。
下面是選取的幾個例子:
四個“車輪”中間由幾個芳香烴構成“底盤”,Tour教授為其取名為“納米卡車”。這項工作于2006年發表在期刊JACS上。
上圖為Tour教授自組裝的“納米火車”,于2008年發表在期刊Nano Research上。
Tour教授不僅做出了納米小車,還對小車的各個部件進行了改良,比如“輪子”的技術就發展了三代:
最初使用的是C60,但是由于C60在光照下不穩定,不利于發展光驅動的納米小車,于是第二代Nanocar 換上了對光更穩定的碳硼烷,第三代則使用的是和金屬表面作用更強的金屬有機配合物。
“小車”做出來了,但是不能沒有動力,于是Tour教授說,我們得給小車裝上分子馬達!“小車”最初是靠分子熱運動在金表面沿“輪子”導向前后無規則運動的,這對Tour教授來說遠遠不夠,于是他們又做出了一種“納米毛毛蟲”,因為它的運動方式和毛毛蟲的爬行方式如出一轍。
另外他們還做了一種分子,在它的“車軸”中間有一個片段,可以在光照下單向旋轉,Tour教授希望這樣能夠推動分子小車向一個方向運動,遺憾的是沒能成功。但是不得不承認,他們的科研精神真的很令人佩服,值得我們學習。
以上都是Tour教授發展的副業——做納米小車,是不是很有趣呢?另外,Tour教授的主業是分子電子學和石墨烯碳納米管為主的納米技術,只是副業都做的如此出色,是不是很厲害呢?
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