稻米工程师开发出光驱动的纳米碱

（罗伯克塞缪尔/赖尔大学的插图）

赖斯大学的科学家创造了单分子潜水疱疹，其含有244个原子，由紫外线提供动力。

虽然他们没有准备好在赖斯大学创建的纳米级潜艇，但仍然准备好登机纳米级潜水艇正在证明自己是为期的。

在化学家James Tour的水稻实验室中建造的每种单分子，244个原子潜水物具有由紫外线提供动力的电机。通过每次全革命，电机的尾部螺旋桨将子前进18纳米移动。

并且电机以超过一百万rpm运行，转化为速度。虽然Sub的最高速度为每秒小于1英寸，但Tour表示这是分子尺度上的Breakneck速度。

“这些是解决方案中最快的分子，”他说。

该研究人员本月以不同的方式表达了美国化学学会纳米纳米字母，即他们的光驱动的纳米制剂显示出“扩散的增强”为26％。这意味着由于布朗运动，潜水艇或扩散得比已经做的更快，随机粒子在解决方案中传播。

虽然他们无法转向，但研究证明了分子电机足够强大，以驱动亚10纳米潜水液，通过大约相同的移动分子的溶液。

“这对一个人横跨篮球场的人来说，这是一个人在他身上扔了1000人，”巡回赛说。

Tour的集团拥有丰富的分子机器经验。十年前，他的实验室将世界推出到Nanocars，单分子汽车，具有四个轮子，轴和独立悬架，可以在表面上“驱动”。

巡回赛说，多年来，许多科学家们创造了带电机的微观机器，但大多数人使用或产生有毒化学品。他表示，一项在荷兰的一群人在最后十年内设想的电动机，该款人被证明适用于大米的潜水员，这些潜水员是在20步的化学合成中产生的。

“这些电机是众所周知的，用于不同的东西，”潜在作者和赖斯研究生VictorGarcía-lópez表示。“但是我们是第一个提出的人，他们可以用来推动纳米条和现在淹没。”

该电机，其更像是细菌的鞭毛而不是螺旋桨，完成每次革命四个步骤。当通过光激发时，将转子固定到主体的双键成为单个键，允许其旋转四分之一步骤。当电动机寻求返回较低的能量状态时，它跳跃相邻原子另一季度。只要光线打开，过程重复。

对于比较测试，实验室还使潜艇，没有电动机，慢电机和电动机来回划桨。据研究人员称，所有版本的潜水线都有浮动荧光灯荧光时发光红色。（黄色，可悲的是，不是一个选择。）

化学原理图显示了在稻米大学创造的单分子纳米制药物的设计。亚荧光浮龙是蓝色的;电机是红色的。（由VictorGarcía-lópez/赖斯大学的插图）

“其中一个挑战是用适当的荧光团武装电机，用于跟踪而不改变快速旋转，”García-López说。

曾经建造后，球队转向北卡罗来纳州立大学的古峰王，以衡量纳米座上移动的程度。

“我们使用扫描隧道显微镜和荧光显微镜观察我们的汽车驱动器，但这对潜艇不起作用，”Tour说。“他们会迅速摆脱焦点。”

北卡罗来纳州夹在两个载玻片之间夹在含有几个稀释的乙腈液体中，在两个载玻片之间使用少数纳米，并使用定制的共焦荧光显微镜，用紫外线（用于电动机）和红色激光（用于浮翅）的相对侧击中它。

García-López说，显微镜的激光在该溶液中定义了一列光线，在该解决方案中，García-López说。“那种方式，NC国家队可以保证一次只分析一个分子，”他说。

赖斯的研究人员希望未来的纳米队伍将能够为医疗和其他目的携带货物。“有一条道路向前，”García-López说。“这是第一步，我们已经证明了这个概念。现在我们需要探索机遇和潜在应用程序。“

本文的共同作者是大米校友Pinn-Tsong Chiang和Proddoctoral研究员Gedeng Ruan;北卡罗来纳州立研究生方辰;生物工程和材料科学和纳米工程和材料科学和纳塔罗马·工程，以及稻米的化学和生物分子工程教授的AngelMartí。

王是北卡罗来纳州北卡罗来纳州分析化学助理教授。Tour是T.T.和W.F.Chao Chemistry椅子以及计算机科学与材料科学教授和纳米工程。

国家科学基金会，全国卫生研究院，韦尔奇基金会和北卡罗来纳州国家支持该研究。

出版物：Víctorgarcía-lópez等，“不分子的潜水纳米槽。综合，致动和监测，“2015年纳米信件; DOI：10.1021 / ACS.NANOLETT.5B03764