2016 جائزة نوبل في الكيمياء منحت إلى جان بيير سوفاج (جامعة ستراسبورغ ، فرنسا) ، السير ج. فريزر ستودارت (جامعة نورث وسترن ، إلينوي ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، وبرنارد ل. Feringa (جامعة جرونينجن ، هولندا) لتصميم وتركيب الآلات الجزيئية.
ما هي الآلات الجزيئية ولماذا هي مهمة؟
الآلات الجزيئية هي جزيئات تتحرك بطريقة معينة أو تؤدي مهمة عندما تعطى طاقة. في هذه المرحلة من الزمن ، تكون المحركات الجزيئية الضئيلة في نفس مستوى التطور الذي تتمتع به المحركات الكهربائية في ثلاثينيات القرن التاسع عشر. بينما يصقل العلماء فهمهم لكيفية تحريك الجزيئات بطريقة معينة ، فإنهم يمهدون المستقبل لاستخدام الآلات الصغيرة لتخزين الطاقة ، وصنع مواد جديدة ، واكتشاف التغييرات أو مواد.
ماذا سيفوز الفائزون بجائزة نوبل؟
يحصل كل من الفائزين بجائزة نوبل في الكيمياء لهذا العام على ميدالية جائزة نوبل ، وجائزة مزينة بشكل متقن ، وجائزة مالية. سيتم تقسيم الكرونا السويدية البالغة 8 ملايين بالتساوي بين الفائزين.
افهم الإنجازات
وضع جان بيير سوفاج الأساس لتطوير الآلات الجزيئية في عام 1983 عندما شكل السلسلة الجزيئية التي تسمى كاتانين. تكمن أهمية كاتانين في أن ذراته كانت مرتبطة بروابط ميكانيكية بدلاً من روابط تساهمية تقليدية ، لذلك يمكن فتح وإغلاق أجزاء السلسلة بسهولة أكبر.
في عام 1991 ، تقدم فريزر ستودارد إلى الأمام عندما طور جزيءًا يسمى روتاكسان. كانت هذه حلقة جزيئية على محور. يمكن جعل الحلقة تتحرك على طول المحور ، مما يؤدي إلى اختراعات رقائق الكمبيوتر الجزيئية والعضلات الجزيئية والرفع الجزيئي.
في عام 1999 ، كان برنارد فيرينجا أول شخص ابتكر محركًا جزيئيًا. قام بتشكيل شفرة الدوار وأظهر أنه يمكن أن يجعل كل الشفرات تدور في نفس الاتجاه. من هناك ، انتقل إلى تصميم سيارة نانوية.
الجزيئات الطبيعية هي آلات
الآلات الجزيئية معروفة في الطبيعة. المثال الكلاسيكي هو سوط بكتيري ، يحرك الكائن إلى الأمام. تعترف جائزة نوبل في الكيمياء بأهمية القدرة على تصميم آلات وظيفية صغيرة من الجزيئات وأهمية صنع مجموعة أدوات جزيئية يمكن للبشرية من خلالها بناء مصغر أكثر تعقيدًا الآلات. أين يذهب البحث من هنا؟ تطبيقات عملية من الآلات النانوية تشمل المواد الذكية و "الروبوتات النانوية" التي تقدم الأدوية أو تكشف الأنسجة المريضة والذاكرة عالية الكثافة.