محققان موتور چرخشی جریان محور نانومقیاس می سازند که می تواند کار مکانیکی ایجاد کند

موتورهای دوار که توسط مقداری جریان به حرکت در می آیند برای مدت طولانی در آسیاب های بادی و چرخ های آبی استفاده می شوند. مکانیسم مشابهی در سلول های بیولوژیکی نیز دیده می شود که در آن سنتاز FoF1-ATP سوخت مورد نیاز سلول ها را برای عملکرد تولید می کند. محققان دانشگاه صنعتی دلفت با الهام از این موضوع، کوچکترین موتور جریان محور از DNA را توسعه داده اند که از گرادیان های الکتریکی یا نمکی برای تولید انرژی مکانیکی استفاده می کند. برای ساخت موتور، تیم از تکنیکی به نام اوریگامی DNA استفاده کرده است که از فعل و انفعالات خاصی بین جفت‌های DNA مکمل برای ساخت اشیاء نانو دو بعدی و سه بعدی استفاده می‌کند.

روتورها از آب انرژی می گیرند که با اعمال ولتاژ یا با داشتن غلظت های مختلف نمک در دو طرف غشاء القا می شود. از مشاهدات انجام شده، محققان بیشتر کاوش کرده اند و از دانش برای ساخت توربین های در مقیاس نانو استفاده کرده اند.

«موتور جریان محور ما از مواد DNA ساخته شده است. این ساختار بر روی یک نانوحفره، یک دهانه کوچک، در یک غشای نازک متصل شده است. بسته DNA با ضخامت تنها 7 نانومتر، تحت یک میدان الکتریکی به شکل روتور مانند خود سازماندهی می‌کند، که متعاقباً در یک حرکت چرخشی پایدار با بیش از 10 دور در ثانیه تنظیم می‌شود. توضیح داده شده دکتر شین شی، فوق دکترای بخش علوم زیستی در TU Delft. دکتر شی همچنین اولین نویسنده این کتاب است مطالعه منتشر شده در فیزیک طبیعت.

به گفته این تیم، این اولین بار است که روتور فعال جریان محور در مقیاس نانو ساخته شده است. هنگامی که محققان برای اولین بار پدیده ای را مشاهده کردند که در آن میله های DNA خود را سازماندهی می کنند، متحیر شدند. دکتر شی اضافه کرد که در حالی که اطلاعات زیادی در مورد موتورهای دوار در دسترس است، اطلاعات کمی در مورد نسخه نانومقیاس آنها وجود دارد.

آنها همچنین آزمایشی را انجام دادند و توانایی توربین در حمل بار را نشان دادند. این تیم معتقد است که این توسعه راه های جدیدی را در مهندسی ربات های فعال باز کرده است.