科学家开发世界上最小的工作齿轮为分子机器提供动力

在许多技术领域，东西越小越好，现在的机械已经变得如此之小，仅用原子来衡量。德国埃尔朗根-纽伦堡大学（FAU）的研究人员现在已经开发出他们所谓的世界上最小的工作齿轮。

分子机器和纳米机器人在未来几十年可能会非常有用，有助于构建电子元件，在体内运输药物，或操纵单个细胞或分子。为此，科学家们已经开发了许多机器部件的纳米级版本，如电机、活塞、泵、扳手和螺旋桨。

现在，FAU团队又将另一个重要的机器部件加入了名单--齿轮。该装置由两个互锁的部件组成，包括一个结构像螺旋桨的三蝶烯分子，与之垂直的是一个像板子一样的硫靛分子的扁平部分。

它们一起工作，就像一对齿轮一样。这对齿轮的传动比为2:3，因此，当扁平部分旋转180度时，“螺旋桨”结构只旋转了120度。整个装置仅包含71个原子，长度为1.6纳米，据该团队称，这使得它成为世界上最小的工作齿轮。

该系统可以用光轻松地打开和关闭，从而获得了分子 “photogear”的名称。这标志着分子齿轮首次允许这种直接控制，而不仅仅是被动运动。

研究人员说，这种新的分子“photogear”允许更多的分子机械，并且应该为新的纳米级齿轮系统铺平道路，这些系统可以在更远的距离、不同的方向和不同的速度下传输运动，就像它们的宏观对应物一样。

该研究发表在《自然化学》杂志上。

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