Могут ли машины быть меньше толщины человеческого волоса? Ответ на данный вопрос утвердительный.

Могут ли машины быть меньше толщины человеческого волоса? Ответ на данный вопрос утвердительный: не только могут быть, но они уже есть — это молекулярные машины. Эти крохотные механизмы можно увидеть лишь в электронный микроскоп, но они способны управлять предметами в тысячу раз бόльших размеров.

Для синтеза катенанов в качестве исходных компонент Жан-Пьер Соваж использовал производные фенантролина. На рисунке представлена структура фенантролинсодержащего катенана в присутствии катиона меди (a) и при его отсутствии (б). Фрагменты фенантролина окрашены в синий цвет. Рисунок: J.-P. Sauvage et all. Tetrahedron Letters, 1983, 24, 5095.

За разработку и создание молекулярных машин Джеймсу Фрэйзеру Стоддарту (США), Жану-Пьеру Соважу (Франция) и Бернарду Лукасу Феринга (Нидерланды) присудили Нобелевскую премию по химии 2016 года.

Работы в области создания молекулярных машин начали проводить в конце семидесятых годов прошлого века. Исследования базировались на идее о том, что удобными строительными элементами при создании наноразмерных машин и приборов могут быть молекулы, а не атомы. Молекулы — стабильные образования, в отличие от атомов. Они служат строительными блоками в природе для создания разнообразных наномашин, поддерживающих жизнь. В лабораторных химических процессах можно манипулировать структурой и свойствами молекул. Для этого используют химический (добавление химического реагента), фотохимический (облучение молекулы светом определённой волны) и электрохимический (окисление или восстановление компонент) методы. Кроме того, молекулы способны к самосборке, то есть могут собираться самостоятельно с образованием более крупных структур или же их можно соединять искусственно...

№12, 2016