今朝、化学分野の先駆者であるジャンピエールソバージュ、J。フレーザーストダート、バーナードL.フェリンガの3人が、分子機械の研究でノーベル化学賞を受賞しました。 鉄と鋼の代わりに、これらの小さなデバイスは分子コンポーネントを使用し、等身大のクランクとピストンのように回転とポンピングを行います。 肉眼では見えないこれらのナノマシンは、最終的には新しい材料、センサー、さらには標的を絞った医薬品の送達に使用できます。
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トリオは、これらのナノスケールガジェットの始まりに過ぎない分子ツールボックスに多大な貢献をしました。 「100年前に初めて飛行機に乗っていたライト兄弟のような気がします。なぜ飛行機が必要なのかと人々は言っていたのですか？」フェリンガは電話でノーベル委員会に語ったガーディアンで。 「そして今、ボーイング747とエアバスがあります。」
化学的に製造できる材料はすでに多くあります。 しかし今、これらの小さな動きが追加され、「無限の機会があります」と彼は言います。 「ナノマシンのまったく新しい世界を開きます。」
1983年、ジャンピエールソバージュと彼のフランスの研究グループは、微小デバイスの作成に向けて最初の進歩を遂げ、彼の前にいた多くの人を困惑させた課題を克服しました。 記者会見によると、銅イオンを使用して、彼と彼のチームは2つの三日月形の分子を引き付け、それらをリングの周りに固定していわゆる機械的結合を作成し、分子鎖のリンクのように見えるものを作成しました。
次の大きなブレークスルーは1991年で、ストッダートは負に帯電した電子のない分子リングと電子が豊富なロッドを使用してナノサイズの車軸を作成しました。 二人が解決策で会ったとき、彼らは互いに引き付け、ロッドは車軸のようにリングをすり抜けた。 熱の追加は動きを引き起こしました。 それ以来、ストッダートはこの小さな動きをコンピューターチップに組み込んでいます。
フェリンガのこの分野への主要な貢献は、1999年に彼と彼のチームが最初の分子モーターを開発したときでした。 分子の回転運動は通常ランダムですが、フェリンガは制御された一方向に回転する分子を設計することができました。 彼はこれらの分子「ホイール」をカーボンシャーシに追加して、光のパルスから活力を得る分子自動車を作成しました。
研究者は、ナノマシンはコンピューティング、ヘルスケア、材料科学に革命を起こす可能性があると考えています。 ある日、ナノマシンは小さな分子ロボットとして働き、臓器を修復したり、環境をきれいにしたりすることができました。
ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの材料と社会の教授であるマーク・ミオダウィックは、 ガーディアンのハンナ・デヴリンに語ります。 「自分自身の面倒を見ることのできるインフラストラクチャが必要な場合は、私たちもそうだと思いますが、自己修復システムに向かっていくと確信しています」と彼は言います。 「自分で修理できるプラスチック製のパイプや、割れたときに顕微鏡スケールでこれらの機械を再構築する機械を備えた橋があります。それはまだ始まったばかりです。その可能性は本当に計り知れません。」
ワシントンポストの Sarah Kaplanは、研究者たちはすでに分子機械を使用するための大きな一歩を踏み出していると報告しています。 昨年、ドイツの研究者は分子機械を使用して、光でオン/オフされる抗がん化合物を構築しました。 これにより、医師は健康な組織に損傷を与えることなく患部を標的にすることができます。 別のグループは、小さな動く腕のようにアミノ酸を結合できる分子「ロボット」を作成しました。
しかし、この技術はまだ初期段階にあり、まだまだたくさんあります。 Nobelprize.orgによると、「分子モーターは、科学者が電車、洗濯機、ファン、フードプロセッサーにつながることを知らずにさまざまな回転クランクと車輪を展示した1830年代の電動機と同じ段階にあります。」
