Moleculaire 'Wankel Engine' aangedreven door fotonen

Een van de grote ontdekkingen van de biologie is dat de motoren van het leven moleculaire motoren zijn - kleine machines die alle levende wezens creëren, transporteren en assembleren.





Dat veroorzaakte meer dan een beetje jaloezie met groene ogen van natuurkundigen en ingenieurs die graag moleculaire machines op hun wenken hadden willen hebben. Er is dus geen geringe interesse in het ontwikkelen van moleculaire apparaten die gemakkelijk kunnen worden gebruikt om het werk te doen.

Vandaag zeggen Jin Zhang van de University of California Los Angeles en een paar vrienden dat ze een machine hebben gevonden die bij de rekening past.

Een paar jaar geleden ontdekten chemici dat groepen van 13 of 19 boormoleculen concentrische ringen vormen die onafhankelijk kunnen roteren, een beetje zoals de zuiger in een roterende wankelmotor. Hierdoor pikten ze al snel de bijnaam moleculaire wankelmotoren op. De enige vraag was hoe ze van stroom moesten worden voorzien.



Nu hebben Zhang en vrienden berekend dat dit opmerkelijk eenvoudig zou moeten zijn - zap ze gewoon met circulair gepolariseerd infrarood licht. Dat zorgt ervoor dat de binnenste ring in tegengestelde richting draait ten opzichte van de buitenste, zoals een wankelmotor.

Natuurlijk hebben nanotechnologen veel moleculaire motoren geïdentificeerd en zelfs enkele roterende versies (denk aan ATP).

Wat deze speciaal maakt, is dat het gepolariseerde licht de elektronische grondtoestand van het molecuul niet opwekt, waardoor het vrij is om chemisch actief te zijn.



Daarentegen kunnen andere vormen van moleculaire kracht, zoals chemische of elektrische stroom, warmte genereren die een kritisch effect op het systeem heeft.

Op dit moment is de door fotonen aangedreven moleculaire wankelmotor slechts een idee, het resultaat van een aantal gedetailleerde chemische modellering.

Zhang en co laten het aan anderen, die graag hun handen vuil maken, over om een ​​van deze moleculen daadwerkelijk te laten draaien.



Als ze hun sommen goed hebben, zou dat eerder vroeger dan later moeten zijn.

Referentie: arxiv.org/abs/1204.2505 : Foto-aangedreven moleculaire wankelmotor, B13+

zich verstoppen