Istraživači izrađuju rotacijski motor pokretan protokom u nanorazmjeru koji može generirati mehanički rad

Rotacijski motori koji se pokreću nekim protokom već se dugo koriste u vjetrenjačama i vodenim kotačima. Sličan mehanizam se također vidi u biološkim stanicama gdje FoF1-ATP sintaza proizvodi gorivo potrebno stanicama za funkcioniranje. Crpeći nadahnuće iz toga, istraživači na Tehnološkom sveučilištu u Delftu razvili su dosad najmanji motor pokretan protokom iz DNK koji koristi električne ili soli gradijente za generiranje mehaničke energije. Za konstrukciju motora, tim je koristio tehniku ​​nazvanu DNK origami koja koristi specifične interakcije između komplementarnih DNK parova za izgradnju 2D i 3D nano-objekata.

Rotori crpe energiju iz vode koja je inducirana primjenom napona ili različitim koncentracijama soli s obje strane membrane. Na temelju opažanja, istraživači su istraživali više i upotrijebili znanje za izgradnju turbina na nanomjeri.

“Naš motor pokretan protokom napravljen je od DNK materijala. Ova je struktura usidrena na nanopore, maleni otvor, u tankoj membrani. Snop DNK debljine samo 7 nanometara samoorganizira se pod električnim poljem u konfiguraciju sličnu rotoru, koja se zatim postavlja u kontinuirano rotacijsko gibanje od više od 10 okretaja u sekundi,” objašnjen Dr. Xin Shi, postdoktorand na odjelu za bionanoznanost na TU Delft. Dr Shi je također prvi autor knjige učiti Objavljeno u Fizika prirode.

Prema timu, ovo je prvi put da je aktivni rotor pokretan protokom razvijen na nanoskali. Istraživači su bili zbunjeni kada su prvi put promatrali fenomen organiziranja DNK šipki. Dr. Shi je dodao da iako je bilo dosta dostupnih informacija o rotacijskim motorima, vrlo malo se zna o njihovoj verziji u nanorazmjeru.

Također su proveli eksperiment i pokazali sposobnost turbine da nosi teret. Tim vjeruje da je razvoj otvorio nove puteve u inženjeringu aktivnih robota.