연구원들은 기계적 작업을 생성할 수 있는 나노 규모의 흐름 구동 회전 모터를 구축합니다.

일부 흐름에 의해 구동되는 회전 모터는 풍차 및 물레방아에서 오랫동안 사용됩니다. FoF1-ATP 합성 효소가 세포가 기능하는 데 필요한 연료를 생산하는 생물학적 세포에서도 유사한 메커니즘이 나타납니다. 이것에서 영감을 얻어 Delft University of Technology의 연구원들은 기계적 에너지를 생성하기 위해 전기 또는 염 구배를 사용하는 DNA에서 가장 작은 흐름 구동 모터를 개발했습니다. 모터 구성을 위해 팀은 상보적인 DNA 쌍 간의 특정 상호 작용을 사용하여 2D 및 3D 나노 물체를 만드는 DNA 종이접기라는 기술을 사용했습니다.

로터는 전압을 인가하거나 멤브레인 양쪽에 다른 농도의 염을 가짐으로써 유도되는 물에서 에너지를 끌어옵니다. 관찰 결과에서 연구자들은 더 많은 것을 탐구하고 지식을 사용하여 나노 규모의 터빈을 구축했습니다.

“우리의 흐름 구동 모터는 DNA 물질로 만들어졌습니다. 이 구조는 얇은 막의 작은 구멍인 나노포어에 도킹되어 있습니다. 단지 7나노미터 두께의 DNA 다발은 전기장 아래에서 회전자와 같은 구성으로 자가 조직화되며, 이후 초당 10회전 이상의 지속적인 회전 운동으로 설정됩니다. 설명 TU Delft의 Bionanoscience 부서의 박사후 연구원인 Dr. Xin Shi. Shi 박사는 이 책의 첫 번째 저자이기도 합니다. 공부 에 게시 자연 물리.

연구팀에 따르면 유동 구동식 능동 로터가 나노 규모로 개발된 것은 이번이 처음이다. 연구원들은 DNA 막대가 스스로 조직화되는 현상을 처음 관찰했을 때 어리둥절했습니다. Shi 박사는 회전 모터에 대한 정보는 많이 있지만 나노 규모 버전에 대해서는 알려진 바가 거의 없다고 덧붙였습니다.

그들은 또한 실험을 수행하고 부하를 운반하는 터빈의 능력을 보여주었습니다. 팀은 개발이 능동 로봇 공학의 새로운 길을 열었다고 믿습니다.