北京9月21日電 (記者聶翠蓉)據英國曼徹斯特大學官網20日報道,該校科學家研制出世界上首個“分子機器人”,其能接收化學指令并完成組裝分子等基本任務,未來可用于研發藥物、設計先進制造工藝以及搭建分子組裝線和分子工廠。
曼徹斯特大學化學學院教授大衛·雷的課題組在《自然》雜志發表論文介紹,組成分子機器人的碳、氫、氧和氮等原子總共只有150個,大小只有百萬分之一毫米,將幾百億個這種機器人堆起來,也只有一粒鹽那么大。但如此微小的分子機器人,卻擁有機器手臂,能夠根據指令操控單個分子,用機器手臂搭建分子產品。
雖然建造這類分子機器人極其復雜,但雷的團隊所用的技術都是基于簡單的化學反應,科學原理全是原子和分子相互作用,以及小分子如何構建大分子等化學知識。雷解釋道,所有的物質都是由分子構成,而分子的基本單位又是原子,與組成樂高機器人的過程極其相似,只是這次換成了原子,與藥物和塑料制品等合成工藝相同。
而其接受的指令是在特定溶液中進行的化學反應,科學家通過操作和編程不同的化學反應,給分子機器人發出不同化學指令,機器人對這些指令做出反應并執行一些基本任務。“一旦合成分子機器人后,科學家就會通過化學反應給它們下達化學指令,就像計算機程序一樣告訴它們在什么時間執行何種任務。”
與汽車組裝線上的機器人組裝汽車主體部件類似,分子機器人能夠以不同方式安裝和固定分子組件,打造出不同的分子產品。而且由于非常微小,這些分子機器人具有很多優勢,能降低材料需求、加速藥物研發、大幅減少能源消耗及推進產品微型化等,因此未來有望在諸多領域帶來令人激動的應用。
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