Kimyagerler Elektrikli Nanoaraba Yaptılar

Vücudumuzdahatırı sayılır miktarda moleküler makineler, biyolojik işlemlerimiz hücrebölünmesi ve kaslar arası etkileşim gibi işlemlerle gerçekleştiriyor. KimyagerBen Feringa “Nanoteknolojinin bunoktadaki görevi ise tamamıyla yapay bir sistem geliştirerek biyolojikmoleküllerin yaptığı işi yerine getirmek” diyor.

A- A+

01.01.2012 tarihli yazı 6151 kez okunmuştur.

Bu amaç doğrultusunda bir adım olarak i Feringa ve Hollanda’daki Groningen Üniversitesi’nden meslektaşları dört tekerlekli bir araç görünümüne sahip ve aynı biçimde hareket eden bir molekül geliştirdiler. Feringa’nın takımı ışık sayesinde hareket edebilen ilk moleküler motoru yapmak üzerine çalışıyorlardı ancak çalışmaları bir STM’den fırlatılan enerjik elektronlar doğrultusunda ilerledi.

Bilim adamları “Diğer gruplarda bir yüzeye sabitlenmiş rotorlar oluşturmuşlardı ancak florin tekerlekler üzerine yapılmış nanoaraçlar dahi bu derece bir karmaşıklığa ulaşamamıştı” diyor.

Nanoaracın hareket mekanizması anlaşılamamakla beraber bilim adamları aracın dört tekerleğinin bir elektron atışını takip ederek belli bir ahenk içinde hareket ettiğini düşünüyor. Eğer durum buysa bu tamamıyla yeni bir sistem diyor Şikago’daki Illinois Üniversitesi’nden Petr Král. Král moleküler rotorları tünellenmiş bir elektronla harekete geçirmenin mümkün olabileceğinden bahsetmişti ancak Hollanda’daki araştırmalarda yer almadı.

Feringa’nın takımının ilk ürettiği ışık ile çalışan motorlar sadece sıvı içerisinde çalışıyorlardı ve şu anki araç gibi kuru bir yüzeyde çalışan bir motor yapmak bazı dikkatli hesaplamalar gerektiriyordu. Tubor Kudernac “Moleküler makine kuru bir yüzey üzerinde serbestçe hareket edebilmek için gerekli esnekliğe sahip ancak bu esneklik onu yüzeyden ayırabilecek kadar kuvvetli değil” diyor.

Beş yıl süren ve birçok farklı tasarımdan oluşan bu süreç sonucunda böyle bir esnekliğe sahip bir araç üretilebildi. Grubun teorisine göre 500 milivolt büyüklüğünde bir elektrik akımı tekerleklerin dış yapısında bir değişime sebep oluyor. Bu yeni şekil yapıdaki yeni bir bükülmeyi tetikliyor ve bir sonraki özdeş iki adım evrimi tamamlıyor. Molekül devit başına 0,7 nanometre yol alıyor.

Hücreler arasında yük taşıyan biyolojik moleküllerin onlara rehberlik edecek bir yollarının olması bir avantaj. Feringa’nın molekülleri bu tür bir rehbere sahip değil dahası ileri doğru diz bir hat boyunca ilerliyorlar. Bu tür bir hareket dört adet tekerleğin elektronlarla aynı anda uyarılmasını gerektiriyor. Bazen dört tekerlekte elektronlar tarafından aynı anda uyarılmıyor dolayısıyla araç yeni bir pozisyon için yönünü değiştirmiş oluyor.

Král öne sürülen mekanizmanın arabanın hareketi için tutarlılığının kesin olmadığını vurguluyor. İleri doğru hareket elektrik sinyalleri sayesinde sağlanıyor ancak Král dört motoru da basit bir elektrik sinyalinin harekete geçirdiği konusunda ikna olmuş değil. Eğer motorlar art arda çalışıyor olsalardı durum oldukça ilgi çekici olurdu ancak Feringa’nın açıklamasından böyle bir durumun varlığını kesin olarak bilemeyiz” diyor.

Feringa’nın çalışması aracın herhangi bir rotaya ihtiyaç duymadan dışarıdan uygulanan bir güç kaynağıyla düz bir hat halinde ilerleyebileceğinin bir kanıtı. Bu durum bu tür sentetik moleküllerin sonunda nanorobotların yapımında kullanılabileceğine dair bir umut doğuruyor.

Bir sonraki adımda grup moleküler makinelerini biraz daha zorlaştırmayı düşünüyor. Şu anda molekülün mekanizması belirli sıcaklıkta iletken yüzeylerde ve vakum içerisinde çalışabiliyor. Aracı elektrik sinyallerine cevap verebilecek ve aynı zamanda oda sıcaklığında moleküller arası kuvvetlerden etkilenmeyecek şekilde tasarlamayı planlıyorlar. Araştırmacılar motorları ışık sayesinde harekete geçirmeyi de planlıyorlar böylelikle araç yalıtkan yüzeylerde de çalışabilecek.

##VIDEO##

Alican YEKSAN