Даследчыкі ствараюць нанамаштабны ротарны рухавік з патокам, які можа ствараць механічную працу

Ротарныя рухавікі, якія прыводзяцца ў рух некаторым патокам, доўгі час выкарыстоўваюцца ў ветраках і вадзяных колах. Падобны механізм таксама назіраецца ў біялагічных клетках, дзе FoF1-АТФ-сінтаза вырабляе паліва, неабходнае клеткам для функцыянавання. Натхняючыся гэтым, даследчыкі Дэлфтскага тэхналагічнага ўніверсітэта распрацавалі самы маленькі рухавік з патокам з ДНК, які выкарыстоўвае электрычныя або соляныя градыенты для атрымання механічнай энергіі. Для пабудовы рухавіка каманда выкарыстала тэхніку пад назвай ДНК-арыгамі, якая выкарыстоўвае пэўныя ўзаемадзеянні паміж камплементарнымі парамі ДНК для стварэння 2D і 3D нанааб'ектаў.

Ротары чэрпаюць энергію з вады, якая ствараецца шляхам падачы напружання або рознай канцэнтрацыі солі па абодва бакі мембраны. На падставе зробленых назіранняў даследчыкі даследавалі больш і выкарыстоўвалі атрыманыя веды для стварэння нанамаштабных турбін.

«Наш паточны рухавік зроблены з матэрыялу ДНК. Гэтая структура замацавана на нанапоры, малюсенькім адтуліне ў тонкай мембране. Пучок ДНК таўшчынёй усяго 7 нанаметраў самаарганізуецца пад дзеяннем электрычнага поля ў канфігурацыю, падобную на ротар, які пасля ўсталёўваецца ў працяглы вярчальны рух больш за 10 абаротаў у секунду», растлумачаны Доктар Сінь Шы, постдактарант аддзела біянанавукі ТУ Дэлфта. Доктар Шы таксама з'яўляецца першым аўтарам вучыцца апублікаванай у прырода Фізіка.

Па словах каманды, гэта першы раз, калі актыўны ротар, які кіруецца патокам, быў распрацаваны ў нанамаштабе. Даследчыкі былі здзіўлены, калі ўпершыню заўважылі з'яву, калі стрыжні ДНК арганізуюцца самі. Доктар Шы дадаў, што, хоць аб ротарных рухавіках было шмат інфармацыі, пра іх нанаразмерную версію вядома вельмі мала.

Яны таксама правялі эксперымент і прадэманстравалі здольнасць турбіны несці нагрузку. Каманда лічыць, што распрацоўка адкрыла новыя шляхі ў распрацоўцы актыўных робатаў.