Американски и британски изследователи са разработили съединение, чиито кристали променят размера си в зависимост от влажността. Изследването, публикувано в списанието „Nature Materials“, описва подробно как новият материал може да работи като молекулярен нанодвигател.
Изпарението и кондензацията на водата са мощни процеси, чиято енергия все още не се използва по никакъв начин. Учени от Центъра за напреднали научни изследвания в университета в Ню Йорк, заедно с шотландски колеги от университета в Глазгоу, са събрали трипептиди от прости биомолекули, материал, чиито кристали се разширяват и свиват в отговор на промените във влажността.
Авторите твърдят, че механичната енергия, произведена от създадените от тях морфогенни кристали, може да се използва в различни молекулярни машини и устройства.
Материалът се състои от триизмерни блокове пептиди, в наноразмерните пори на които водата е здраво свързана. Когато влажността спадне и достигне критична стойност, водата се отделя от порите, което води до силно компресиране на взаимосвързаната мрежа. В същото време кристалите временно губят подредения си модел и когато се възстанови влагата, те се връщат в първоначалната си форма.
Такова твърдо и в същото време гъвкаво поведение на трипептидните кристали се обяснява с факта, че тяхната структура наподобява мрежа, чиито пори-клетки са пълни с вода. В същото време процесът на запълване и източване на порите може да се повтаря безкрайно - това е един вид наномащабна вечна машина за движение, изключително ефективна и екологична.
„По същество създадохме нов тип задвижване посредством изпаряването на водата“, заяви ръководителят на изследването Роксана Пьотровска.
„Наблюдавайки нейната активност, ние успяхме да идентифицираме основните механизми за това как реагиращите с вода материали ефективно превръщат изпарението в механична енергия“.
„Положителното в използването на биологични градивни елементи за създаването на тази нова технология е, че произведените кристали са биосъвместими, биоразградими и евтини“, отбелязва друг автор на изследването, Рейн Улийн.
Авторите подчертават, че познавайки механизма за ефективно извличане на енергията на изпаряване и превръщането й в движение, е възможно в бъдеще да се разработят различни приложения, като роботизирани нанокомплекси, механични микро- и наномашини.
Изпарението и кондензацията на водата са мощни процеси, чиято енергия все още не се използва по никакъв начин. Учени от Центъра за напреднали научни изследвания в университета в Ню Йорк, заедно с шотландски колеги от университета в Глазгоу, са събрали трипептиди от прости биомолекули, материал, чиито кристали се разширяват и свиват в отговор на промените във влажността.
Авторите твърдят, че механичната енергия, произведена от създадените от тях морфогенни кристали, може да се използва в различни молекулярни машини и устройства.
Материалът се състои от триизмерни блокове пептиди, в наноразмерните пори на които водата е здраво свързана. Когато влажността спадне и достигне критична стойност, водата се отделя от порите, което води до силно компресиране на взаимосвързаната мрежа. В същото време кристалите временно губят подредения си модел и когато се възстанови влагата, те се връщат в първоначалната си форма.
Такова твърдо и в същото време гъвкаво поведение на трипептидните кристали се обяснява с факта, че тяхната структура наподобява мрежа, чиито пори-клетки са пълни с вода. В същото време процесът на запълване и източване на порите може да се повтаря безкрайно - това е един вид наномащабна вечна машина за движение, изключително ефективна и екологична.
„По същество създадохме нов тип задвижване посредством изпаряването на водата“, заяви ръководителят на изследването Роксана Пьотровска.
„Наблюдавайки нейната активност, ние успяхме да идентифицираме основните механизми за това как реагиращите с вода материали ефективно превръщат изпарението в механична енергия“.
„Положителното в използването на биологични градивни елементи за създаването на тази нова технология е, че произведените кристали са биосъвместими, биоразградими и евтини“, отбелязва друг автор на изследването, Рейн Улийн.
Авторите подчертават, че познавайки механизма за ефективно извличане на енергията на изпаряване и превръщането й в движение, е възможно в бъдеще да се разработят различни приложения, като роботизирани нанокомплекси, механични микро- и наномашини.
