分子機(jī)器和納米機(jī)器人在未來幾十年可能非常有用，有助于制造電子元件、在體內(nèi)運(yùn)輸藥物或操縱單個細(xì)胞或分子。為此，科學(xué)家們開發(fā)了許多機(jī)器部件的納米級版本，例如電機(jī)、活塞、泵、扳手和螺旋槳。

現(xiàn)在，F(xiàn)AU 團(tuán)隊在列表中添加了另一個重要的機(jī)器部件- 齒輪。該裝置由兩個互鎖組件組成，包括結(jié)構(gòu)像螺旋槳的三蝶烯分子，垂直于它的是硫靛分子的扁平部分，類似于板。

它們就像一對齒輪一樣協(xié)同工作。這對齒輪的傳動比為2:3，因此當(dāng)平面部分旋轉(zhuǎn)180度時，“螺旋槳”結(jié)構(gòu)只旋轉(zhuǎn)120度。整個裝置僅包含71 個原子，長1.6 納米，據(jù)該團(tuán)隊稱，這使其成為世界上最小的工作裝置。

該系統(tǒng)可以通過光輕松打開和關(guān)閉，因此該分子被稱為“photogear”。這標(biāo)志著分子齒輪第一次允許這種直接控制，而不僅僅是被動運(yùn)動。

研究人員表示，這種新的分子“光電齒輪”允許更多的分子機(jī)械，并且應(yīng)該為新的納米級齒輪系統(tǒng)鋪平道路，該系統(tǒng)可以像宏觀齒輪一樣以不同的方向和不同的速度運(yùn)動更遠(yuǎn)的距離。

該研究發(fā)表在期刊《自然化學(xué)》 上。