2016 Nobelova cena za chémiu sa udeľuje Jean-Pierre Sauvageovi (Univerzita v Štrasburgu, Francúzsko), Sir J. Fraser Stoddart (Northwestern Univeristy, Illinois, USA) a Bernard L. Feringa (Univerzita v Groningene, Holandsko) za návrh a syntézu molekulárnych strojov.
Čo sú to molekulárne stroje a prečo sú dôležité?
Molekulárne stroje sú molekuly, ktoré sa určitým spôsobom pohybujú alebo vykonávajú určitú úlohu, keď dostanú energiu. V tomto okamihu sú miniatúrne molekulárne motory v 30. rokoch 20. storočia na rovnakej úrovni sofistikovanosti ako elektrické motory. Keď vedci zdokonaľujú svoje chápanie toho, ako molekúl pohybovať určitým spôsobom, vydláždia budúcnosť pre použitie malých strojov na ukladanie energie, výrobu nových materiálov a zisťovanie zmien alebo látky.
Čo vyhrávajú nositelia Nobelovej ceny?
Víťazi tohtoročnej Nobelovej ceny za chémiu dostanú medailu Nobelovej ceny, prepracovanú vyznamenanie a peňažné ceny. 8 miliónov švédskych korún sa rozdelí rovnomerne medzi laureátov.
Pochopte úspechy
Jean-Pierre Sauvage položil základy pre vývoj molekulárnych strojov v roku 1983, keď vytvoril molekulárny reťazec zvaný catenane. Význam catenane je, že jeho atómy boli spojené skôr mechanickými väzbami ako tradičnými kovalentnými väzbami, takže časti reťazca sa mohli ľahšie otvárať a zatvárať.
V roku 1991 sa Fraser Stoddard posunul vpred, keď vyvinul molekulu nazývanú rotaxán. Bol to molekulárny kruh na osi. Prstenec by sa mohol pohybovať pozdĺž osi, čo by viedlo k vynálezom molekulárnych počítačových čipov, molekulárnych svalov a molekulárneho zdvihu.
V roku 1999 bol Bernard Feringa prvou osobou, ktorá navrhla molekulárny motor. Vytvoril list rotora a preukázal, že dokáže všetky lopatky roztočiť v rovnakom smere. Odtiaľ pokračoval v navrhovaní nanocar.
Prírodné molekuly sú stroje
Molekulárne stroje sú známe v prírode. Klasickým príkladom je bakteriálne bičík, ktorý posúva organizmus dopredu. Nobelova cena za chémiu uznáva význam schopnosti navrhovať malé funkčné stroje molekuly a dôležitosť výroby molekulárnych nástrojov, z ktorých môže ľudstvo vybudovať zložitejšiu miniatúru strojov. Odkiaľ vedie výskum? Praktické aplikácie nanomachinov zahŕňajú inteligentné materiály, „nanoboty“, ktoré dodávajú lieky alebo zisťujú choré tkanivo, a pamäť s vysokou hustotou.