A kutatók nanoméretű, áramlásvezérelt forgómotort építenek, amely mechanikai munkát képes generálni

A bizonyos áramlással meghajtott forgómotorokat hosszú ideig használják szélmalmokban és vízikerekekben. Hasonló mechanizmus figyelhető meg a biológiai sejtekben is, ahol a FoF1-ATP szintáz termeli a sejtek működéséhez szükséges üzemanyagot. Ebből ihletet merítve a Delfti Műszaki Egyetem kutatói kifejlesztették a valaha volt legkisebb áramlásvezérelt motort DNS-ből, amely elektromos vagy sógradienseket használ fel mechanikai energia előállítására. A motor felépítéséhez a csapat a DNS origami nevű technikát használta, amely a komplementer DNS-párok közötti specifikus kölcsönhatásokat használja 2D és 3D nanoobjektumok felépítéséhez.

A rotorok energiát vesznek fel a vízből, amelyet feszültség hatására vagy a membrán mindkét oldalán eltérő sókoncentrációval indukálnak. A megfigyelések alapján a kutatók többet kutattak fel, és felhasználták a tudást nanoméretű turbinák építésére.

„Áramlásos motorunk DNS-anyagból készül. Ez a szerkezet egy nanopórusra, egy apró nyílásra van rögzítve egy vékony membránban. A mindössze 7 nanométer vastag DNS-köteg elektromos tér hatására rotorszerű konfigurációvá szerveződik, amely ezt követően több mint 10 fordulat/másodperc sebességű, tartós forgó mozgásba kerül. magyarázható Dr. Xin Shi, a TU Delft Bionanotudományi Tanszékének posztdoktora. Dr. Shi az első szerzője is a tanulmány kiadva Természetfizika.

A csapat szerint ez az első alkalom, hogy nanoméretű áramlásvezérelt aktív rotort fejlesztettek ki. A kutatók értetlenül álltak, amikor először figyelték meg azt a jelenséget, amelyben a DNS-rudak szerveződnek. Dr. Shi hozzátette, hogy bár rengeteg információ áll rendelkezésre a forgómotorokról, nagyon keveset tudunk nanoméretű változatukról.

Kísérletet is végeztek, és bemutatták a turbina teherbíró képességét. A csapat úgy véli, hogy a fejlesztés új utakat nyitott az aktív robotok tervezésében.