Турбо / Наука
Молекулы на механике
Мы подозреваем, что сами ученые не всегда понимают те открытия, за которые они получают Нобелевские премии. Но в премии по химии за 2016 год Саважу, Стоддарту и Феринге надо все-таки разобраться. Ведь их открытие может оказаться у нас внутри.
Согласно пророчествам футурологов, по нашим организмам давно должны ползать микророботы, удаляя холестерин и вообще наводя порядок. Опытные образцы даже появились на свет – один робот уже научился перемещаться по кишкам, снимая пейзаж на видео. Но у этих машин есть проблема: по меркам микромира они огромны. И в медицинских целях, и в научных есть иногда потребность манипулировать предметами размером с атом. Тут могут пригодиться так называемые «молекулярные машины», которые появились в 1964 году и все это время эволюционировали, пока мы меняли дискеты на флешки, наивно полагая, что это и есть прогресс.
Суть молекулярной машины в том, что она состоит из отдельных молекул (то есть название – не метафора). И главное ее отличие от обычного вещества – в способе, которым части молекулы крепятся друг к другу. Обычно группы атомов в молекуле соединяются химической связью. Например, электронные облака одних атомов соединяются с электронными облаками других – так получается ковалентная химическая связь. Но в 1964 году Готфрид Шилл и Артур Люттрингхаус соединили две молекулы, имевшие форму колец, просто продев их одну в другую на манер звеньев в цепи. Получилось новое вещество – катенан. В нем части молекулы скрепляются без всякой химии, чисто механически. А значит, им легче двигаться относительно друг друга, как на шарнирах. После Шилл придумал еще одну механическую молекулу – ротаксан. В ней на цепочку колец