美國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出“納米賽車”

美國(guó)萊斯大學(xué)的科學(xué)家日前表示，他們開(kāi)發(fā)出了寬度僅為人體頭發(fā)直徑1/5000 0的“納米賽車”，其性能超過(guò)了過(guò)去人們研發(fā)的同類“納米車”。研究人員認(rèn)為，新開(kāi)發(fā)的“納米賽車”有望加快人們獲得未來(lái)新一代分子機(jī)器的步伐。相關(guān)研究成果發(fā)表在近日出版的美國(guó)化學(xué)會(huì)《有機(jī)快報(bào)》雙周刊上。

萊斯大學(xué)化學(xué)系、機(jī)械工程和材料系、R.E.斯莫利納米科技研究所以及電子和計(jì)算機(jī)系的科學(xué)家群策群力打造了該賽車。研究人員詹姆斯·托爾和凱文·克里認(rèn)為，組建可預(yù)期的分子機(jī)器的關(guān)鍵在于改進(jìn)控制小分子運(yùn)動(dòng)的能力。他們同時(shí)也表示，控制由分子組成的某些納米機(jī)器在未來(lái)可能在計(jì)算機(jī)電路和其他電子部件制造中發(fā)揮作用。

早在2005年，托爾曾設(shè)計(jì)和組建出“納米車”，其中包括以“巴基球”（“巴基球”是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的納米級(jí)球狀分子，具有很多新奇特性，在納米技術(shù)研究中廣受科學(xué)家重視）為車輪的“納米轎車”。該“納米轎車”不過(guò)3納米至4納米見(jiàn)方，不到頭發(fā)絲直徑的兩萬(wàn)分之一，卻擁有完整的底盤、輪軸和車輪。托爾等人當(dāng)時(shí)預(yù)計(jì)，未來(lái)這種車輛可以用來(lái)運(yùn)輸分子，生產(chǎn)復(fù)雜的材料或藥物，成為“納米生產(chǎn)”中的有用工具。

在熱或電場(chǎng)梯度的環(huán)境下，“納米轎車”能在金屬材料表面行駛。但是，人們對(duì)“納米轎車”的控制具有局限性，這導(dǎo)致其難以得到廣泛應(yīng)用，主要的限制因素是缺乏可用來(lái)研究“納米車”運(yùn)動(dòng)范圍和能力的納米量級(jí)工具。

托爾等人新開(kāi)發(fā)的“納米賽車”解決了以往“納米車”存在的部分問(wèn)題。該車前端具有更小的軸和用特殊材料制成的更易滾動(dòng)的車輪；后輪雖然也是用“巴基球”做成，但其軸更長(zhǎng)，從而提高了“納米賽車”的抓地力。與普通“納米車”相比，經(jīng)過(guò)改進(jìn)的“納米賽車”能夠在更低的溫度下行駛，且更加靈活。科學(xué)家表示，“納米賽車”為人們獲得更理想的分子機(jī)器鋪平了道路。