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北京《科学技术日报》9月21日电据曼彻斯特大学官方网站20日报道,该大学科学家开发出了世界上第一台“分子机器人”,它可以接收化学指令并完成组装分子等基本任务。它可用于药物的研发、先进制造工艺的设计以及未来分子装配线和分子工厂的建设。

曼彻斯特大学化学系的大卫·雷教授的研究小组在《自然》杂志上发表了一篇论文。据说组成分子机器人的碳、氢、氧和氮原子的总数只有150个,大小只有百万分之一毫米。当数百亿这样的机器人堆积起来时,它们只有一粒盐的大小。然而,这样一个微小的分子机器人有一个机械臂,它可以根据指令控制单个分子,并用机械臂制造分子产品。

世界上第一个分子机器人诞生

尽管这种分子机器人的构造极其复杂,但雷团队使用的技术都是基于简单的化学反应。科学原理是所有的化学知识,如原子和分子的相互作用,以及小分子如何构成大分子。雷解释说,所有物质都是由分子组成的,分子的基本单位是原子,这与乐高智力风暴的形成过程非常相似,只是这次它被原子取代了,这与药物和塑料产品的合成过程相同。

世界上第一个分子机器人诞生

它收到的指令是特定溶液中的化学反应。科学家通过操作和编程不同的化学反应向分子机器人发送不同的化学指令。机器人对这些指令做出反应,并执行一些基本任务。“一旦合成了分子机器人,科学家就会通过化学反应给它们发出化学指令,就像计算机程序告诉它们什么时候执行什么任务一样。”

类似于汽车装配线上的机器人,分子机器人可以以不同的方式安装和固定分子组件,以创造不同的分子产品。此外,由于其微小的尺寸,这些分子机器人具有许多优点,可以减少材料需求,加速药物研发,大大降低能耗和促进产品小型化。因此,它们有望在未来的许多领域带来激动人心的应用。

总编辑圈

科学技术的魅力在于坚持验证假设模型,通过各种工具“看到”未知世界的惊喜,以及用已知条件创造未知的喜悦。这篇文章的成就显然属于最后一种情况。科学家把基本定律当成魔杖,背诵咒语,分子就会顺从地服从。(聂)

来源:联合新闻网

标题:世界上第一个分子机器人诞生

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