Molekylär 'Wankelmotor' som drivs av fotoner

En av biologins stora upptäckter är att livets motorer är molekylära motorer – små maskiner som skapar, transporterar och sätter ihop allt levande.

Det har utlöst mer än lite grönögd svartsjuka från fysiker och ingenjörer som skulle vilja ha molekylära maskiner på egen hand. Så det finns inget litet intresse för att utveckla molekylära enheter som enkelt kan utnyttjas för att göra jobbet.

Idag säger Jin Zhang vid University of California Los Angeles och några kompisar att de har identifierat en maskin som passar.

För ett par år sedan upptäckte kemister att grupper om 13 eller 19 bormolekyler bildas till koncentriska ringar som kan rotera oberoende, ungefär som kolven i en roterande Wankelmotor. På grund av detta plockade de snabbt upp namnet molekylära Wankel-motorer. Frågan var bara hur man driver dem.

Nu har Zhang och kompisar räknat ut att det här borde vara anmärkningsvärt enkelt – bara zappa dem med cirkulärt polariserat infrarött ljus. Det gör att den inre ringen motroterar i förhållande till den yttre, som en Wankel-motor.

Naturligtvis har nanoteknologer identifierat många molekylära motorer och till och med ett fåtal roterande versioner (ATP kommer att tänka på).

Det som gör den här speciell är att det polariserade ljuset inte exciterar molekylens elektroniska grundtillstånd, utan lämnar den fri att vara kemiskt aktiv.

Däremot kan andra former av molekylär kraft som kemisk eller elektrisk ström generera värme som har en kritisk effekt på systemet.

För tillfället är den fotondrivna molekylära Wankelmotorn bara en idé, resultatet av en detaljerad kemisk modellering.

Zhang och co överlåter åt andra, som gärna får smutsa ner händerna, att faktiskt få en av dessa molekyler att vända.

Om de har fått sina summor rätt, borde det vara förr snarare än senare.

Ref: arxiv.org/abs/1204.2505 : Fotodriven Molecular Wankel Engine, B13+

Dölj