هوافضا- علوم هوایی

ساخت یک موتور مولکولی چرخشی با کمک DNA

ساخت یک موتور مولکولی چرخشی با کمک DNA

به گزارش هوا فضا یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه صنعتی مونیخ (TUM) با همراهی محقق ایرانی با استفاده از روش اوریگامی DNA موتور الکتریکی مولکولی تولید کردند که خود به خود جمع می شود و انرژی الکتریکی را به انرژی جنبشی تبدیل می کند و به قول آنها این نانوموتورهای جدید می توانند در آینده کاربردهای فنی داشته باشند.


به گزارش هوا فضا به نقل از ایسنا، این محققان از روش اوریگامی DNA برای مونتاژ کردن موتور از مولکول های DNA استفاده کردند. در این فناوری چندین رشته منفرد از DNA بعنوان پایه عمل می کنند که رشته های DNA اضافی خویش را بعنوان پره به آن متصل می کنند. توالی های DNA بگونه ای انتخاب می شوند که رشته ها و چین های متصل ساختارهای مورد نظر را ایجاد کنند.
نانوموتور جدید ساخته شده از DNA از سه جزء پایه، سکو و بازوی روتور تشکیل شده است. این پایه تقریباً ۴۰ نانومتر ارتفاع دارد و از راه پیوندهای شیمیایی روی یک صفحه شیشه ای ثابت می شود. یک بازوی روتور به طول حداکثر ۵۰۰ نانومتر بر روی پایه نصب شده است تا بتواند بچرخد و موتور سکویی هم بین پایه و بازوی روتور قرار دارد و سکو بر حرکت بازوی روتور تاثیر می گذارد. برای عبور از موانع و چرخش، بازوی روتور باید کمی به سمت بالا خم شود.
بدون منبع انرژی، بازوهای چرخنده موتور به صورت تصادفی در یک جهت یا جهت دیگر حرکت می کنند که ناشی از برخورد تصادفی با مولکول های حلال اطراف است. با این وجود، بمحض اعمال ولتاژ AC از راه دو الکترود، بازوهای روتور به صورت هدفمند و پیوسته در یک جهت می چرخند.
رامین گلستانیان در اینباره چنین توضیح می دهد: این موتور جدید قابلیت های مکانیکی بی سابقه ای دارد. می تواند به گشتاورهایی در محدوده ۱۰ پیکونیوتن برابر نانومتر برسد. می تواند انرژی بیشتری در هر ثانیه نسبت به آنچه که هنگام تقسیم دو مولکول ATP آزاد می شود، تولید نماید.
به نقل از ستاد نانو، به قول وی محققان می توانند سرعت و جهت چرخش را از راه جهت میدان الکتریکی و همینطور از راه فرکانس و دامنه ولتاژ AC کنترل کنند. این موتور جدید همینطور می تواند کاربردهای فنی در آینده داشته باشد.
نتایج این پروژه در چارچوب مقاله ای با عنوان A DNA origami rotary ratchet motor در نشریه Nature به چاپ رسیده است.




منبع:

1401/05/08
13:38:47
0.0 / 5
306
تگهای خبر: فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۳ بعلاوه ۴
هوا فضا هوافضا