想知道分子机器:他们发明了世上最小的机器:分子机器

让-皮埃尔·索瓦日。

弗雷泽·斯托达特。

伯纳德·费林加。

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瑞典皇家科学院5日宣布,将2016年诺贝尔化学奖授予让-皮埃尔·索瓦日、弗雷泽·斯托达特、伯纳德·费林加这三位科学家,以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。
让-皮埃尔·索瓦日出生在法国,目前在法国斯特拉斯堡大学工作;弗雷泽·斯托达特出生在英国,目前在美国西北大学工作;伯纳德·费林加出生在荷兰,目前在荷兰格罗宁根大学工作。
瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松于当地时间11时45分(北京时间17时45分)在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单及获奖成就。
分子机器是指在分子层面的微观尺度上设计开发出来的机器,在向其提供能量时可移动执行特定任务。诺贝尔奖评选委员会在声明中说,这三位获奖者发明了“世界上最小的机器”,将化学发展推向了一个新的维度。
评选委员会表示,就像19世纪30年代,当电动马达被发明出来时,科学家未曾想过它会在电气火车、洗衣机、电风扇上等被广泛运用。而分子机器正如当年的电动马达一样,未来很有可能将用于开发新材料、新型传感器和能量存储系统等。
费林加在现场电话连线时说,得奖消息令自己“很震惊”,同时感到荣幸。他表示,荣誉属于全体科研合作者,大家的共同努力才成就了如此骄人的成果。费加林对其获奖成就解释说:“一旦在分子层面控制了运动,就为控制其他各种形式的运动提供了可能。这一研究成果为未来新材料的研发开启了广阔前景。”
今年诺贝尔化学奖奖金共800万瑞典克朗(约合93.33万美元),将由这三位获奖者平分。
科普
“分子机器”如何动起来?
1 迈向分子机器
1983年,索瓦日成功合成了一种名为“索烃”的两个互扣的环状分子,而且这两个分子能够相对移动。
2 分子机器诞生
1991年,斯托达特成功合成了“轮烷”,即将一个环状分子套在一个哑铃状的线形分子轴上,且环状分子能围绕这个轴上下移动。又先后成功实现了可以上升高度达0.7纳米的“分子电梯”和可以弯折黄金薄片的“分子肌肉”。
3 分子机器动起来
1999年,费林加研制了一个分子转子叶片,叶片能够朝着同一方向持续旋转。这个马达可以让一个28微米长、比马达本身大1万倍的玻璃缸旋转起来。
2011年,费林加的研究小组制造了一款四驱纳米汽车,一个分子底盘将4个分子马达连接在一起作为轮子,当分子马达旋转时,纳米汽车就能向前行驶。
本栏文图均据新华社
图表:温卫红