斯德哥爾摩當(dāng)?shù)貢r(shí)間5日中午,2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)在瑞典皇家科學(xué)院揭曉,讓-皮埃爾-索維奇,J-弗雷澤-斯托達(dá)特爵士和伯納德-L-費(fèi)林加三位科學(xué)家分享該獎(jiǎng),以表彰他們在“合成分子機(jī)器”方面的研究。

斯德哥爾摩當(dāng)?shù)貢r(shí)間5日中午,2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)在瑞典皇家科學(xué)院揭曉,讓-皮埃爾-索維奇,J-弗雷澤-斯托達(dá)特爵士和伯納德-L-費(fèi)林加三位科學(xué)家分享該獎(jiǎng),以表彰他們在“合成分子機(jī)器”方面的研究。

據(jù)諾貝爾官網(wǎng)消息,斯德哥爾摩當(dāng)?shù)貢r(shí)間5日中午,2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)在瑞典皇家科學(xué)院揭曉,讓-皮埃爾-索維奇,J-弗雷澤-斯托達(dá)特爵士和伯納德-L-費(fèi)林加三位科學(xué)家分享該獎(jiǎng),以表彰他們在“合成分子機(jī)器”方面的研究。

獲獎(jiǎng)原因:

法國化學(xué)家讓 - 皮埃爾·索維奇,英國化學(xué)家J-弗雷澤-斯托達(dá)特爵士,荷蘭化學(xué)家伯納德-L-費(fèi)林加共同獲得2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),獲獎(jiǎng)理由是分子機(jī)器的設(shè)計(jì)與合成。他們發(fā)明了“全世界最小的機(jī)器”,將分子合成在一起,使其成為極微小的電機(jī)和傳動(dòng)裝置,這些機(jī)器比一根頭發(fā)絲的1000分之一還要細(xì)。

分子機(jī)器,指由分子尺度的物質(zhì)構(gòu)成、能行使某種加工功能的機(jī)器,其構(gòu)件主要是蛋白質(zhì)等生物分子。因其尺寸多為納米級(jí),又稱生物納米機(jī)器,具有小尺寸、多樣性、自指導(dǎo)、有機(jī)組成、自組裝、準(zhǔn)確高效、分子柔性、自適應(yīng)、僅依靠化學(xué)能或熱能驅(qū)動(dòng)、分子調(diào)劑等其他人造機(jī)器難以比擬的性能,因此研究生物納米機(jī)器具有重大意義。

分子機(jī)器將極有可能促進(jìn)新材料、傳感器和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。

以下是諾獎(jiǎng)官網(wǎng)公告:

他們合成了世界上最小的機(jī)器

法國化學(xué)家讓-皮埃爾-索維奇、英國化學(xué)家J-弗雷澤-斯托達(dá)特爵士以及荷蘭化學(xué)家伯納德-L-費(fèi)林加憑借共同設(shè)計(jì)與合成分子機(jī)器獲得了2016年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他們使得分子運(yùn)動(dòng)具有可控制性,只要加入能量,就能執(zhí)行任務(wù)。分子機(jī)器是一個(gè)小型升降機(jī)、人造肌肉和體型極小的馬達(dá)。

計(jì)算的發(fā)展為我們展示了技術(shù)的微型化將帶來怎樣的革新。

2016年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主使機(jī)器變得微型,并為化學(xué)這一領(lǐng)域開辟新的前進(jìn)道路。

讓-皮埃爾-索維奇早在1983年就邁出了分子機(jī)器的第一步。當(dāng)時(shí)他成功將環(huán)狀分子連接成鏈,名為索烴。一般來說,分子有強(qiáng)大的共價(jià)鍵連起來,原子在共價(jià)鍵共享電子,但是在鏈條中,分子則被更加自由的機(jī)器紐帶連接在一起。一架能夠執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器必須包含可以相對(duì)移動(dòng)的部分。這兩個(gè)交叉連結(jié)的環(huán)正好滿足了這個(gè)條件。

1991年,斯托達(dá)特爵士進(jìn)行了第二步。他分解出了輪烷。他將分子環(huán)纏繞在很細(xì)的分子軸上,表明分子環(huán)可以沿著分子軸移動(dòng)。他的實(shí)驗(yàn)基于輪狀化合物,包括分子起重機(jī)、分子肌和分子級(jí)別的電腦芯片。

伯納德-L-費(fèi)林是第一個(gè)做出了分子馬達(dá)的人。1999年,他得到了一個(gè)可以沿著一個(gè)方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)的分子馬達(dá)葉片。他可以用分子馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一個(gè)玻璃量筒,這個(gè)量筒是分子馬達(dá)的1萬倍大。他還設(shè)計(jì)了一個(gè)納米汽車。

2016年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者們將分子體系帶出了平衡的僵局,帶進(jìn)了充滿能量的狀態(tài),在這個(gè)狀態(tài)中分子的運(yùn)動(dòng)可以被控制。發(fā)展方面,分子馬達(dá)所處的階段和19世紀(jì)30年代的電動(dòng)機(jī)一樣。當(dāng)時(shí)科學(xué)家展示了各種旋轉(zhuǎn)的曲柄和輪子,但沒意識(shí)到它們可以引領(lǐng)電氣列車、洗衣機(jī)、食品加工器。分子機(jī)器最有可能應(yīng)用在新材料、傳感器和儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展中。

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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