Einnar sameindar stór hraðkafbátur

Nanótækni er spennandi grein sem heldur áfram að leiða af sér skemmtilegar uppfinningar.  Efnafræðingar hafa hannað kafbát úr einni sameind sem samanstendur af aðeins 244 atómum, er knúin áfram af útfjólubláu ljósi og er ofurhraður. Þetta gæti orðið stórgóð viðbót fyrir lyfja- og læknavísindi.

Módel af sameindakafbátnum. Loïc Samuel/Rice University.
Módel af sameindakafbátnum. Loïc Samuel/Rice University.

Rannsakendur í efna-, líf-, og eðlisfræði, efnaverkfræði og nanótækni frá Rice Háskólanum í Texas og ríkisháskólanum í Norður-Karólínu hafa hannað örsmáan og gífurlega hraðan kafbát. Teymið vonast til þess að þróa kafbátinn til að bera farm eins og lyf eða önnur efni á rétta staði inni í líkamanum. Rannsóknin var studd af Alþjóðavísindastofnun, Alþjóðaheilbrigðisstofnun, Welch efnavísindastofnun, og ríki Norður-Karólínu.

„Þetta eru hröðustu sameindir sem sést hafa í lausn,“

að sögn James Tour, prófessor við Rice Háskólann. „Þrátt fyrir að hraði bátsins mælist minna en ein tomma (2,54 cm) á sekúndu er það byltingarkenndur hraði á skala sameinda,“ bætti hann við. Báturinn samanstendur úr aðeins 244 atómum en þess má geta að þvermál atóms getur verið á milli 0,1 og 0,5 nanómeter (1 nm = 109 m, eða einn milljarðasti af meter).

Fullkominn mótor

Rannsóknarteymi Tour’s hefur mikla reynslu af  nanóvélum en fyrir áratugi hönnuðu þau fyrstu einnar sameindar bíla með öxla og fjögur dekk sem gátu keyrt bílinn yfir yfirborð. Tour segir marga vísindamenn hafa skapað örsmáar vélar en vandinn hefur verið að þeir nota eða leiða af sér eiturefni. Mótorinn sem þeir notast við var hannaður af teymi vísindamanna í Hollandi fyrir áratug síðan og eru þeir samansettir í 20 þrepa efnasmíði.

„Þessir mótorar eru vel þekktir og notaðir fyrir margvíslega hluti,“ sagði framhaldsneminn, og aðalhöfundur, Victor García-López. „En við vorum fyrst að leggja til að þeir gætu knúið nanóbíla og nú nanókafbáta.“ Mótorarnir eru knúnir áfram af útfjólubláu ljósi og virka líkt og svipur (e. flagellum) bakteríufrumna.

Bakterían Oxhyrris marina þeytist áfram með hjálp svipu sinnar, líkt og sáðfrumur okkar.

Vísindamennirnir vinna nú að því að þróa kafbátinn til að geta stýrt ferðum hans og vonast til að hann verði notaður til að ferja örsmáa hluti líkt og lyf í gegnum vökva, í okkar tilviki blóðvökva æðakerfisins.

Heimildir:
NanoLetters,
Futurity,
Popular Science.