迄今最小流量驱动电机仅二十五纳米
荷兰代尔夫特理工大学研究人员制造出世界上最小的流量驱动电机。受荷兰标志性风车和生物马达蛋白的启发,研究人员构建出一种通过DNA自我配置的流动驱动转子,可将电能或盐梯度的能量转化为有用的机械功。这一成果为在纳米尺度上设计主动机器人开辟了新的途径。相关论文发表在最近的《自然·物理》杂志上。
几千年来,旋转电机一直是人类社会的动力源。从荷兰及世界各地的风车和水轮,到今天代表绿色能源未来的先进的离岸风力涡轮机。这些由水流或风力驱动的旋转马达在生物细胞中也有突出的应用,FoF1-ATP合成酶就是一个例子,它能产生细胞运行所需的燃料。但到目前为止,要制造纳米级的合成结构仍然很难。
此次制造的流量驱动电机是由DNA材料制成的。这种结构与薄膜中的纳米孔(一个微小的开口)对接。在电场作用下,只有7纳米粗细的DNA束自组织成转子状结构,随后进入每秒10转以上的持续旋转运动。
7年来,研究人员一直在尝试自下而上地综合制造这样的旋转纳米电机。他们使用DNA折叠技术,利用互补DNA碱基对之间的特定相互作用来构建2D和3D纳米物体。通过施加电压等方式形成离子流产生能量,使转子旋转。其旋转方向由转子的手性设定,左旋顺时针旋转;右旋则逆时针旋转。研究人员还展示了这种“纳米涡轮机”承载负荷的能力。
研究人员表示,这一成果是一个里程碑,因为它是迄今为止首次在纳米尺度上实现的流量驱动有源转子实验。这项工作的重要性并不仅限于这个简单的转子本身,它背后的技术和物理机制为制造合成纳米电机开辟了一条全新途径——流量驱动的纳米涡轮机,这是一个尚未被探索的领域。
研究人员表示,他们制造出第一个纳米级涡轮机,再现了美丽的荷兰风车,但这一次它只有25纳米,相当于体内一个蛋白质的大小。
【总编辑圈点】
一般来说,无论是极大尺度还是极小尺度,都会对科学研究带来许多全新的挑战。就拿风车和涡轮机来说,它们的结构和原理早已被人所熟知,在生活中也比较常见,所以会被看作平平无奇。可是说起用DNA材料研制成的纳米尺度的涡轮机,那就进入了被探索的科学前沿。有人可能好奇,做这么迷你的涡轮机有啥用?不用担心,在医药研发、医疗手术等领域,纳米级机器人大有用途。
来源:科技日报
荷兰代尔夫特理工大学研究人员制造出世界上最小的流量驱动电机。受荷兰标志性风车和生物马达蛋白的启发,研究人员构建出一种通过DNA自我配置的流动驱动转子,可将电能或盐梯度的能量转化为有用的机械功。这一成果为在纳米尺度上设计主动机器人开辟了新的途径。相关论文发表在最近的《自然·物理》杂志上。
几千年来,旋转电机一直是人类社会的动力源。从荷兰及世界各地的风车和水轮,到今天代表绿色能源未来的先进的离岸风力涡轮机。这些由水流或风力驱动的旋转马达在生物细胞中也有突出的应用,FoF1-ATP合成酶就是一个例子,它能产生细胞运行所需的燃料。但到目前为止,要制造纳米级的合成结构仍然很难。
此次制造的流量驱动电机是由DNA材料制成的。这种结构与薄膜中的纳米孔(一个微小的开口)对接。在电场作用下,只有7纳米粗细的DNA束自组织成转子状结构,随后进入每秒10转以上的持续旋转运动。
7年来,研究人员一直在尝试自下而上地综合制造这样的旋转纳米电机。他们使用DNA折叠技术,利用互补DNA碱基对之间的特定相互作用来构建2D和3D纳米物体。通过施加电压等方式形成离子流产生能量,使转子旋转。其旋转方向由转子的手性设定,左旋顺时针旋转;右旋则逆时针旋转。研究人员还展示了这种“纳米涡轮机”承载负荷的能力。
研究人员表示,这一成果是一个里程碑,因为它是迄今为止首次在纳米尺度上实现的流量驱动有源转子实验。这项工作的重要性并不仅限于这个简单的转子本身,它背后的技术和物理机制为制造合成纳米电机开辟了一条全新途径——流量驱动的纳米涡轮机,这是一个尚未被探索的领域。
研究人员表示,他们制造出第一个纳米级涡轮机,再现了美丽的荷兰风车,但这一次它只有25纳米,相当于体内一个蛋白质的大小。
【总编辑圈点】
一般来说,无论是极大尺度还是极小尺度,都会对科学研究带来许多全新的挑战。就拿风车和涡轮机来说,它们的结构和原理早已被人所熟知,在生活中也比较常见,所以会被看作平平无奇。可是说起用DNA材料研制成的纳米尺度的涡轮机,那就进入了被探索的科学前沿。有人可能好奇,做这么迷你的涡轮机有啥用?不用担心,在医药研发、医疗手术等领域,纳米级机器人大有用途。
来源:科技日报
【看起来和实际上性格反差大的星座】
金牛座:外木讷内火热
金牛座的人,外部看起来是很木讷的状态,其实他们有着自己的火热内心。对他们来说,自己更加容易去释放了自己的火热给自己熟稔的人。而对于刚刚就接触到的人,他们也会保持了一定的尺度,就会有着一定的木讷的误会了。
双子座:外文艺内闷骚
双子座,往往外在看起来是很文艺的人,就那种似乎对于书籍方面有着自己的爱好。而实际上他们也会喜欢去逛街嗨皮,酒吧唱歌,也是一个希望自己的日子可以各种各样的刺激和精彩的人。所以也是真人不可貌相类型的。
处女座:外文静内个性
处女座的人,外在看起来文静,就是那种不善言谈的人,而实际上他们的个性也是非常彰显的,尤其是在他们自己擅长的一些领域,会让人看到他们的独特之处。而另一方面来说也会让他们给人留下非常深刻的印象,是魅力值无限的人。
水瓶座:外沉默内逗比
水瓶座的人,外在看起来是喜欢沉默的,似乎不怎么喜欢说话,实际上他们也是有着逗比的潜质。而他们是看对象的,往往对于他们喜欢的人或者是有着极佳的好感的人,他们乐意去有着一些幽默的一面,就会形成这么一个巨大的反差了。#十二星座# #星座##星座性格##许个愿吧#
金牛座:外木讷内火热
金牛座的人,外部看起来是很木讷的状态,其实他们有着自己的火热内心。对他们来说,自己更加容易去释放了自己的火热给自己熟稔的人。而对于刚刚就接触到的人,他们也会保持了一定的尺度,就会有着一定的木讷的误会了。
双子座:外文艺内闷骚
双子座,往往外在看起来是很文艺的人,就那种似乎对于书籍方面有着自己的爱好。而实际上他们也会喜欢去逛街嗨皮,酒吧唱歌,也是一个希望自己的日子可以各种各样的刺激和精彩的人。所以也是真人不可貌相类型的。
处女座:外文静内个性
处女座的人,外在看起来文静,就是那种不善言谈的人,而实际上他们的个性也是非常彰显的,尤其是在他们自己擅长的一些领域,会让人看到他们的独特之处。而另一方面来说也会让他们给人留下非常深刻的印象,是魅力值无限的人。
水瓶座:外沉默内逗比
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饶毅说:做自我尊重的人!
张朝阳说:人要对自己绝对诚实!
在这个反智的时代,多听听理科生的内心独白,别被识字文盲忽悠。
人是万物的尺度,远离僵尸远离秦俑远离蚁民……
文明的火炬不会熄灭,只有“人”才能走进未来走进光明。
太监终究是被阉割版的人,没有思想没有人格更谈不上理想,它们是瓦解人性的微生物,太监化的社会肯定完成不了民族的复兴。
张朝阳说:人要对自己绝对诚实!
在这个反智的时代,多听听理科生的内心独白,别被识字文盲忽悠。
人是万物的尺度,远离僵尸远离秦俑远离蚁民……
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