Nobelovu cenu za chemii dostali vědci za výzkum molekulárních strojů

Nobelovu cenu za chemii dostanou Jean–Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart a Bernard L. Feringa za výzkum molekulárních strojů.

Stockholmský Karolinský institut ve středu před polednem oznámil držitele letošní Nobelovy ceny za chemii. Dostali ji vědci, kteří se věnují výzkumu těch nejmenších představitelných strojů - takzvaných molekulárních přístrojů.

Práce těchto vědců dokázala vytvořit ty nejmenší stroje o velikosti molekul - jsou tisíckrát tenčí než lidský vlas. Například tým Bernarda Feringa vytvořil miniaturní autíčko schopné pohybu:

Na tento výzkum navázal výzkum molekulárních motorů - vědci dokázali vytvořit miniaturní rotory, vše na molekulární úrovni. Motor byl po nasvícení světlem schopen pohybu:

 

Příběh molekulárních strojů

Molekulární stroje je obecně označení pro proteinové komplexy, které mají na starosti veškeré procesy probíhající v živých organismech. Nové poznatky mají být využitelné mimo jiné při vývoji nových materiálů, senzorů a systémů pro uchování energie.

Jak malé mohou být ty nejmenší stroje? Tuto otázku položil laureát Nobelovy ceny Richard Feynman na později velmi proslavené přednášce už roku 1984. Tento vědec se stal vizionářem oboru nanotechnologie a přišel s teoretickou vizí světa, v němž budou miniaturní stroje dělat práci, na kterou dnešní technologie nestačí.

Podívejte se na vysvětlení českého vědce:

Video Co jsou molekulární stroje?
video

Co jsou molekulární stroje?

V přírodě takové stroje existují v podobě bakterií a dalších miniaturních organismů – ale může je vyrobit člověk? Známý vizionář věřil, že takové stroje by mohly vzniknout přibližně do třiceti let. Jenže Feynman netušil, že výzkum už v té době probíhal. Roku 1983 se totiž poprvé dokázal Sauvagův tým dostat na kloub tomu, jak vytvořit mechanickou vazbu a tím položil základ celé nové vědě a technologii.

„Trojice oceněných Evropanů cenu dostala za design a syntézu molekul s kontrolovanými pohyby, které dokážou plnit určité úkoly, když je jim dodána energie.“

Královská švédská akademie věd

Výzkum všech tří chemiků vedl k tomu, že vznikla souprava nástrojů, které se dá použít pro další molekulární inženýrství. Nových produktů jejich aplikované technologie je dnes už obrovské množství; jedním z těch nejsložitějších je molekulární robot, který vznikl roku 2013. Je schopen chytit a spojovat aminokyseliny.

Jiní vědci zase dokázali spojit molekulární motory s dlouhými polymery, takže vznikne jakási složitá síť. Když se motorky vystaví světlu, svinou polymer do klubka. Díky tomu se světelná energie uloží do molekuly – pokud by se podařilo ji odtamtud zase dostat, mohl by vzniknout zcela nový druh baterie. Stejná technologie by také mohla vést ke vzniku zcela nových senzorů citlivých na světlo.

Budoucnost tohoto oboru chemie je prakticky neomezené - nano stroje mohou zcela změnit to, jak civilizace funguje.