概述

研究

制造过程

工作原理

未来

概述

荷兰科学家展示了全球最小的、由单个分子制成的分子“电动车”，该“电动车”也有4个“轮子”，当施加微弱电流时，会向前行驶。科学家们表示，这种分子“电动车”有望应用于许多微观领域，比如把微量药物送到人体特定位置等。相关研究发表在最新一期《自然》杂志上。

研究

未来任何在纳米尺度工作的人工运输装置和机器人，都可能需要能在一个表面上定向平移的分子。然而，在设计这种分子时，科学家们通常利用光能、化学能或电能来调控该分子与表面的互动，研究工作面临很大障碍。

制造过程

荷兰屯特大学的化学家蒂博尔-库贝纳奇领导的科研小组通过将4个旋转的运动单元(相当于汽车的4个轮子)附着到一个中心轴上，制造出一个可定向移动的分子，该分子仅为4纳米长。如果用特别细小的探针触碰一下该分子，为之提供微弱电流，4个“轮子”就会开始旋转，驱动整个分子前行。他们在铜板表面对分子“电动车”进行了测试，结果显示，施加10次电流，该分子“电动车”就可以行进6纳米。

工作原理

库贝纳奇解释说，这辆“电动车”的工作原理与很多生物体组织中天然存在的现象类似。在机体组织中，有些蛋白质受电流刺激后会变形，从而产生运动，肌肉收缩就是基于该原理。在该研究中，施加电流后，转子吸收电子，会诱导转子的结构发生变化，推动该分子在铜表面移动。通过改变各运动单元的旋转运动方向，这个自我推进的分子“四轮”结构便能沿随机的轨迹运动或优先沿线性轨迹运动。库贝纳奇指出，这种设计为探索更复杂的分子机械系统提供了起点，未来科学家们或许能对它们的运动方向完全进行控制。

未来

不过，因为最新研究是在-226℃的低温和高度真空环境中完成的，这样的分子“电动车”应用于实际还很遥远，当务之急是让其能在正常环境下工作。