Najnowszy wynalazek naukowców opisany w prestiżowym czasopiśmie Nature Nanotechnology to prawdziwy rarytas. Po wielu latach badań i eksperymentów zespół naukowców pod przewodnictwem profesora Aleksieja Aksimentiewa z Uniwersytetu Illinois stworzył pierwszy na świecie działający silnik elektryczny w nanoskali.
W nanoskali tradycyjne maszyny i mechanizmy stają się nieefektywne, a istniejące zasady fizyczne przestają mieć tak istotne znaczenie. Dlatego naukowcy musieli opracować zupełnie nowe podejście do budowy silnika elektrycznego. Wyniki ich prac otwierają drogę do licznych innowacyjnych zastosowań tej technologii. Zasadniczym elementem tego rewolucyjnego silnika jest turbina z DNA, która jest napędzana przepływem hydrodynamicznym wewnątrz nanoporów w membranie z azotku krzemu w stanie stałym. Można więc powiedzieć, że to połączenie biologii i nanotechnologii, dzięki któremu uzyskano naprawdę ciekawe rezultaty.
Turbina oparta na origami DNA składa się z 30 podwójnych helis DNA umieszczonych na trzech łopatkach. Taka konstrukcja pozwala na obrót turbiny pod wpływem pola elektrycznego. Jak wynika z eksperymentów w laboratorium profesora Ceesa Deckera z Politechniki w Delft potwierdziły, że ta niewielka maszyna rzeczywiście może się poruszać w różnych środowiskach, co stanowi ogromny sukces.
Ale to nie wszystko. Laboratorium profesora Aksimentieva przeprowadziło symulacje, które pomogły zrozumieć działanie silnika na poziomie atomowym. Obliczenia te były możliwe dzięki superkomputerom, takim jak Frontera i ACCESS. Potężne maszyny umożliwiły naukowcom przeprowadzenie kompleksowych eksperymentów, pozwoliły odtworzyć działanie silnika i tym samym lepiej ocenić jego możliwe zastosowania.
Z takiego odkrycia naukowców może skorzystać naprawdę wiele dziedzin ludzkiego życia. Może być wykorzystywane do produkcji fabryk molekularnych, w których możliwe będzie wytwarzanie przydatnych substancji chemicznych — tyle że na bardzo niewielką skalę. Wskazuje się również na istotność tego malutkiego urządzenia w szeroko pojętym przemyśle medycznym — tutaj jednak naukowcy są bardziej ostrożni i zgodnie przyznają, że tutaj należy przeprowadzić więcej testów.
Wizja takiego silnika wprost przypomina scenariusze filmów science-fiction, jednak dzięki wysiłkom nauki możemy przekroczyć granice fantazji. To doskonały dowód na to, że współczesna nauka, zaawansowane technologie i potężne superkomputery pozwalają przekraczać granice — szczególnie że skala "nano" jest jedną z takich granic, które przekracza się raczej trudno. Taki silnik mógłby być przydatny również w kontekście komputerów, np. jako urządzenie naprawiające niewielkie, miniaturowe ubytki np. w elektronice — namierzając i likwidując miejsca, w których dochodzi np. do zwarć na obwodach drukowanych.
To ogromne osiągnięcie w dziedzinie nanotechnologii i możemy spodziewać się, że zespół pracujący nad nim jeszcze wiele razy nas zaskoczy w niedalekiej przyszłości. Naukowcy zauważają, że wynalazek czeka teraz jeszcze kilka istotnych testów, które potwierdzą jego przydatność w kilku innych zastosowaniach — poza tym, koncepcja wymaga także pewnego dopracowania przed tym, jak zostanie ona wykorzystana w praktyce.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
