الوفاق/
قام فريق بحثي متعدد التخصصات بقيادة جامعة نورث وسترن بإنشاء محرك كهربائي لا يمكن رؤيته بالعين المجردة ، هذا المحرك الكهربائي على نطاق جزيئي.
يعني هذا الإنجاز حركة يمكنها تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية على المستوى الجزيئي، والتي لها آثار في مجال علم المواد وخاصة الطب ، حيث يمكن ربط المحرك الجزيئي الكهربائي بالمحركات الجزيئية الحيوية في جسم الإنسان.
قال السير فريزر ستودارت، الحائز على جائزة نوبل لعام 2016 عن عمله في تصميم وتركيب الآلات الجزيئية: “لقد نقلنا تقنية النانو الجزيئية إلى مستوى آخر، على هذا النطاق، تمامًا مثل الجهاز الميكروسكوبي للإلكترونات ، يتم استخدام الجهاز الجزيئي للتحرك بكفاءة . بينما لا يزال هذا المجال الكيميائي في مراحله الأولى من التطور ، أتوقع أن هذه المحركات (الاجهزة الميكروسكوبية) الصغيرة ذات يوم ستحدث طفرة كبيرة في الطب.
هذا ويبلغ عرض هذا المحرك الجزيئي 2 نانومتر فقط وهو سهل الصنع ويعمل بسرعة ولا ينتج عنه أي نفايات. وقد ركز الفريق على نوع معين من الجزيئات ذات الحلقات المتشابكة المعروفة باسم catenanes هذا المحرك الجزيئي الكهربائي مصنوع على وجه التحديد من الـ catnan ، التي تتشابك مكوناتها مع حلقتين متطابقتين يتم تنشيطهما بالاختزال ، أي أنها تتحرك استجابة للتغيرات في السعة.
لتحقيق اختراق ستودارت ، أمضى تشانغ وزملاؤه أكثر من أربع سنوات في تصميم وتركيب محركهم الجزيئي الكهربائي.
قال تشانغ عن هذا الإنجاز: “إن التحكم في الحركة النسبية للأجزاء على المستوى الجزيئي يمثل تحديًا كبيرًا ، لذا كان التعاون المشترك مهمًا للغاية” ، ومكننا التعاون مع خبراء في التركيب والقياس والكيمياء الحسابية من تطوير محرك جزيئي كهربائي يمكنه العمل في المحاليل ايضا. ايضا تم الإبلاغ عن بعض الأمثلة على المحركات الكهربائية أحادية الجزيء ، لكنها تعتمد على ظروف التشغيل القاسية مثل استخدام فراغ عالي وأيضًا تولد نفايات.
كما تتمثل الخطوات التالية في تطوير هذا المحرك الكهربائي في توصيل عدد كبير من هذه المحركات بسطح قطب كهربائي بحيث يؤثر على السطح وفي النهاية يقوم بعمل مفيد.
