Molekylær 'Wankel Engine' drevet af fotoner

En af biologiens store opdagelser er, at livets motorer er molekylære motorer – små maskiner, der skaber, transporterer og samler alle levende ting.

Det har udløst mere end en lille grønøjet jalousi fra fysikere og ingeniører, der gerne vil have molekylære maskiner på deres egen lyst. Så der er ingen ringe interesse for at udvikle molekylære enheder, der let kan udnyttes til at udføre jobbet.

I dag siger Jin Zhang ved University of California Los Angeles og et par venner, at de har identificeret en maskine, der passer til regningen.

For et par år siden opdagede kemikere, at grupper på 13 eller 19 bormolekyler dannes til koncentriske ringe, der kan rotere uafhængigt, ligesom stemplet i en roterende Wankel-motor. På grund af dette optog de hurtigt monikeren molekylære Wankel-motorer. Spørgsmålet var bare, hvordan man kunne drive dem.

Nu har Zhang og kammerater beregnet, at dette skulle være bemærkelsesværdigt nemt - bare zap dem med cirkulært polariseret infrarødt lys. Det sætter den indvendige ring modsat roterende i forhold til den ydre, som en Wankel-motor.

Naturligvis har nanoteknologer identificeret mange molekylære motorer og endda nogle få roterende versioner (ATP kommer til at tænke på).

Det, der gør denne speciel, er, at det polariserede lys ikke exciterer molekylets elektroniske grundtilstand, hvilket efterlader det frit til at være kemisk aktivt.

Derimod kan andre former for molekylær kraft, såsom kemisk eller elektrisk strøm, generere varme, der har en kritisk effekt på systemet.

I øjeblikket er den fotondrevne molekylære Wankel-motor blot en idé, resultatet af en detaljeret kemisk modellering.

Zhang og co overlader det til andre, som er glade for at få deres hænder snavsede, for rent faktisk at få et af disse molekyler til at vende.

Hvis de har fået deres beløb rigtigt, burde det være før end senere.

Ref: arxiv.org/abs/1204.2505 : Fotodrevet Molecular Wankel Engine, B13+

skjule