Механические миниатюры: Нобелевку по химии получили изобретатели наномашин

vesti.ru: Нобелевская неделя продолжается. Сегодня стали известны имена лауреатов Нобелевской премии по химии: Жан-Пьер Саваж из Франции,  сэр Джеймс Фрейзер Стоддарт из Шотландии и Бернард Феринга из Нидерландов.

Нобелевская премия по химии 2016 года присуждена троим учёным за "проектирование и синтез молекулярных механизмов". На сайте Нобелевского комитета сказано, что эти исследователи первыми разработали самые маленькие механизмы в мире — молекулы с контролируемыми движениями, которые могут выполнять различные задачи при подаче энергии.

Миниатюризация технологий привела к настоящей революции. Нобелевские лауреаты по химии 2016 года уменьшили механизмы настолько, что вывели химию на абсолютно новый уровень.

Первый шаг на пути к молекулярному механизму был сделан Саважем в 1983 году, когда он успешно соединил две петлеобразные молекулы вместе для образования химического соединения, которое впоследствии назвали катенаном. Поясним, что катенаны – это класс веществ, состоящих из двух или более петлеобразных молекул, сцепленных механической связью (в отличие от химической). Как правило, молекулы связаны между собой сильными ковалентными связями, в которых атомы делят электроны, но в этой цепочке (катенан) они были соединены относительно свободной механической связью.

Любой механизм, способный выполнить какое-либо задание, должен состоять из частей, которые могут двигаться относительно друг друга. Два сцепленных кольца полностью соответствовали этому требованию.

Второй шаг в этом направлении был предпринят Стоддартом в 1991 году, когда он разработал ротаксан. Этот класс соединений включает в себя молекулу гантелевидной формы и кольцеобразную молекулу, "надетую" на неё.

Учёный нанизывал молекулярное кольцо на тонкую молекулярную ось и впервые продемонстрировал, что кольцо в этом случае способно двигаться вдоль оси. Отмечается, что среди разработок учёного на основе ротаксана – молекулярный лифт, первая "молекулярная мышца" и компьютерные чипы на основе молекул.