Cool Idea
Так сложилось, что научное открытие, которое начинается словами «Британские ученые» не вызывает у нас доверия. Все дело в том, что с конца 80-х годов 20 века в Великобритании стало выходить большое количество исследований сомнительного научного содержания. Есть несколько версий, объясняющих этот факт, в частности, что подобная некомпетентность — следствие реформы высшего образования в Англии. Однако более правдоподобно, на наш взгляд, выглядит теория о том, что авторами большинства лженачнуых сенсаций являются пиарщики, преувеличивающие некоторые факты в погоне за публикациями. Как бы там ни было, очевидно одно — едва ли все современные британские ученые занимаются околонаучной ерундой. Так, например, научный коллектив Манчестерского университета недавно завершил важное исследование в области молекулярной техники. Результатом его стало создание первого в мире молекулярного робота-строителя.
На научном языке новая разработка британских ученых описана так: «молекулярная машина, которая может управляемо синтезировать стереоселективные изомеры». В пресс-релизе Манчестерского университета сообщается, что коллективу ученых под руководством профессора химии Девида Ли (David Leigh) удалось создать микроскопических роботов (размером в одну миллионную миллиметра), способных выполнять запрограммированные команды, в том числе по «передвижению» молекулярных грузов и созданию новых молекул.
Молекулярные роботы-строители. Технология
Каждый молекулярный робот состоит из 150 атомов углерода, водорода, кислорода и азота. Запрограммирован он на выполнение нескольких простейших операций. Изначально целью исследования было создание с помощью нанороботов молекул определенного типа (стереоспецифических). Для этого использовали соответствующие задаче химические реакции, в результате которых образуется 4 различных химических соединения. Каждый из возможных результатов химической реакции является одной из программ действий для молекулярного робота. Конкретная программа задает положение его «руки», а уже от этого зависит конечный результат химической реакции, а именно синтез конкретного из четырех типов изомеров.
В обычных условиях подобные химические реакции проводятся с использованием двух катализаторов, однако ни их использование, ни корректировка условий не дает возможность получать какое-то одно конкретное химическое соединение. Благодаря использованию молекулярных роботов, ученым удалось получить запланированный результат по всем четырем типам изомеров в 60-80% случаев.
Такие показатели считаются успешными и достаточными для дальнейшего развития технологии.
Профессор химии Дэвид Ли, научный руководитель открытия
Этот процесс похож на заводскую конвейерную сборку автомобилей. Роботы способны взять нужную «деталь» и расположить её так, что она была правильно установлена в кузов автомобиля. Также как и робот на заводе, нашу молекулярную машину можно запрограммировать на присоединение компонентов различными способами, чтобы получить конкретный целевой результат
Авторы исследования полагают, что в ближайшие 10-20 лет этот метод будет активно использоваться в медицине и появятся целые молекулярные фабрики по производству новых молекул. Отечественные эксперты также высоко оценивают данную работу, соглашаясь, что это важная веха в исследованиях молекулярной техники.
Андрей Елистратов, руководитель аккредитованной аналитической лаборатории
АНО «Лабораторный центр условий труда»
В 2016 году Нобелевский комитет присудил премию по химии за исследования молекулярных машин. Этот факт подтверждает важность исследований в этом направлении. В развитии этих форм мы находимся в самом начале эволюции молекулярной техники, образно это время можно сравнить с появлением станков и промышленной революцией в начале XIX века. Первые этапы этого пути начались Страсбурге в 80-х года прошлого века, когда был разработан новый метод синтеза сложных молекул. Нидерландец Б. Феринга, будущий Нобелевский лауреат, в 1999 году продемонстрировал первый молекулярный мотор. Я думаю, что представленная работа является достойным развитием в этой отрасли науки
Молекулярная робототехника является вершиной процесса миниатюризации машин. Несмотря на то, что создание и эксплуатация такого робота — работа сложная, методы, используемые в технологии, базируются на рядовых химических процессах. Профессор Дэвид Ли полагает, что в будущем такая техника будет способствовать снижению спроса на различные материалы, совершенствованию технологии поиска наркотиков, снижению энергопотребления и скорой миниатюризации других продуктов.