Výskumníci zostrojili rotačný motor poháňaný prietokom v nanometroch, ktorý dokáže generovať mechanickú prácu

Rotačné motory, ktoré sú poháňané určitým prúdom, sa vo veterných mlynoch a vodných kolesách používajú dlhú dobu. Podobný mechanizmus je tiež pozorovaný v biologických bunkách, kde FoF1-ATP syntáza produkuje palivo, ktoré bunky potrebujú na fungovanie. Inšpirujúc sa tým, výskumníci z Delft University of Technology vyvinuli doposiaľ najmenší motor poháňaný prietokom z DNA, ktorý využíva elektrické alebo soľné gradienty na generovanie mechanickej energie. Na konštrukciu motora tím použil techniku ​​nazývanú DNA origami, ktorá využíva špecifické interakcie medzi komplementárnymi pármi DNA na vytvorenie 2D a 3D nano-objektov.

Rotory čerpajú energiu z vody, ktorá je indukovaná privedením napätia alebo rôznymi koncentráciami soli na oboch stranách membrány. Z uskutočnených pozorovaní výskumníci viac preskúmali a využili poznatky na stavbu turbín nanoúrovňových rozmerov.

„Náš motor poháňaný prietokom je vyrobený z materiálu DNA. Táto štruktúra je ukotvená na nanopóre, malom otvore, v tenkej membráne. Zväzok DNA s hrúbkou iba 7 nanometrov sa pod elektrickým poľom samoorganizuje do konfigurácie podobnej rotoru, ktorá sa následne uvedie do trvalého rotačného pohybu viac ako 10 otáčok za sekundu. vysvetlil Dr Xin Shi, postdoktorand na oddelení bionanovedy na TU Delft. Dr Shi je tiež prvým autorom knihy študovať Publikované v Prírodná fyzika.

Podľa tímu je to prvýkrát, čo bol vyvinutý prietokom poháňaný aktívny rotor v nanomierke. Výskumníci boli zmätení, keď prvýkrát pozorovali jav, v ktorom sa organizujú tyčinky DNA. Dr Shi dodal, že aj keď je k dispozícii množstvo informácií o rotačných motoroch, o ich verzii v nanometroch sa vie veľmi málo.

Uskutočnili aj experiment a preukázali schopnosť turbíny prenášať záťaž. Tím verí, že vývoj otvoril nové cesty v konštrukcii aktívnych robotov.