AI导读:

英国曼彻斯特大学与法国斯特拉斯堡大学合作研发出新型人工微型电机,设计灵感来源于人体内蛋白质的自然机制,未来有望在医学、能源及纳米技术等领域带来革命性变化。

英国曼彻斯特大学与法国斯特拉斯堡大学的科研团队携手,成功研发出一种全新的人工微型电机,其设计灵感源自人体内蛋白质的自然机制,通过模仿“驱动生命”的奥秘,实现了化学能到机械运动的转化。这一突破性成果已在最新一期的《自然》杂志上发表,引起了广泛关注。

该研究团队深入探索生物学中的分子机器,这些微小而强大的天然机制负责运输物质、处理信息及复制等重要任务。通过模拟这些分子机器,科研团队创造出了一种具有独特性能的新材料,这些性能在自然界中前所未见。

这款新开发的微型电机尺寸极小,甚至超越了头发丝的纤细程度,被巧妙地嵌入到一种合成凝胶材料之中。当添加特定的“燃料”后,这些微型电机就像小型汽车引擎一样开始运作,将燃料转化为能量,并排出废料。这一过程中产生的能量驱动电机旋转,进而使凝胶中的分子链发生扭曲,凝胶本身因此收缩并储存能量,这一过程类似于将松紧带拧紧,储存弹性势能。

研究团队展示了这些微型电机在多个领域的潜在应用。例如,它们可以用来开启或关闭微小的孔洞,以及加速特定的化学反应。未来,这项技术有望在医学、能源及纳米技术等众多领域引发革命性变革。在医学领域,这些分子机器或可用于实现靶向药物递送,显著提升治疗效率;在能源领域,它们可能成为一种新型的能量存储解决方案;而在纳米技术领域,这些微型电机或将成为构建复杂纳米结构的关键组件。

尽管这些人工微型电机体积微小,但在添加燃料后,它们能够像小型汽车引擎一样高效工作,这不仅为我们理解生命的基本过程提供了新的视角,也为未来的科技应用开辟了广阔的前景。此外,这一科研成果还凸显了跨学科合作的重要性,生物学、物理学、化学及工程学等多个领域的知识和技术相互融合,共同推动了科学的进步与发展。随着研究的深入和技术的不断发展,我们期待看到更多基于这一原理的技术创新,为人类社会带来深远的变革。

人工微型电机示意图

(文章来源:科技日报,图片来源于网络)