A molekuláris gépek kutatásáért hárman kapják a kémiai Nobel-díjat
Az idei kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia megosztva a francia Jean-Pierre Sauvage, a brit Sir J. Fraser Stoddart és a holland Bernard L. Feringa kutatónak ítélte oda a molekuláris gépek megtervezéséért és szintéziséért.
Az indoklás szerint a három kutató irányítható molekulákat tervezett, amelyek energia hozzáadásával különféle feladatokat láthatnak el. Gépeket miniatürizáltak és a kémia tudományát egy teljesen új dimenzióba juttatták el.
Az akadémia indoklása szerint a molekuláris gépek felé az első lépést Jean-Pierre Sauvage tette meg 1983-ban, amikor is sikerült két gyűrű formájú molekulát lánccá összekapcsolnia, ez a katenán nevet kapta.
A molekulák tipikusan erős kovalens kötésekkel kapcsolódnak egymáshoz, amelyben az atomok osztoznak az elektronokon, ám a lánc molekuláit szabadabb, mechanikus kötéssel kapcsolták össze. Ahhoz, hogy egy bizonyos feladatot el tudjon látni egy gépezet, olyan alkatrészekből kell állnia, amelyek egymáshoz képest mozogni tudnak. A két összekapcsolt gyűrű tökéletesen megfelelt eme követelménynek.
A második lépés Fraser Stoddart nevéhez fűződik, aki 1991-ben kifejlesztette a rotaxánt. Molekuláris gyűrűt csavart vékony molekuláris tengelyre és demonstrálta, hogy a gyűrű el tudott mozdulni a tengely mentén. A rotaxánon alapuló fejlesztései között megtalálható a molekuláris lift, a molekuláris izom és a molekula alapú számítógépchip.
Bernard Feringa volt az első, aki molekuláris motort tervezett. 1999-ben elérte, hogy egy molekuláris propeller folyamatosan egy irányba forogjon. Molekuláris motorokkal forgásra bírt egy üveghengert, amely 10 ezerszer volt nagyobb a motornál. Emellett nanoautót is tervezett.
A Nobel-díjjal kitüntetett kutatók az Akadémia közleménye szerint a molekuláris rendszereket az egyensúlyi holtpontról energiától duzzadó állapotokba juttatták, ahol mozgásukat irányítani lehet. Fejlesztés szempontjából a molekuláris motor jelenleg ugyanazon állapotban van, amelyben az elektromos motor járt az 1830-as években.
A molekuláris gépeket nagy valószínűséggel új anyagok, szenzorok és energiatároló-rendszerek kifejlesztésében használhatják majd fel.
A 71 éves Sauvage a Strasbourgi, a 74 éves Stoddart a Northwestern, a 65 éves Feringa a pedig a Groningeni Egyetem munkatársa.
A kitüntetettek 8 millió svéd koronával (256 millió forintos összeggel) gazdagodnak, a díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.