Το Νόμπελ Χημείας 2016 απονεμήθηκε σε τρεις ερευνητές: τον Jean-Pierre Sauvage από το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου, τον James Fraser Stoddart από το Northwestern University (ΗΠΑ) και τον Bernard Feringa από το Πανεπιστήμιο του Groningen (Ολλανδία) για την εφεύρεση μοριακών μηχανών.
«Μινιατούρες ανελκυστήρες, μύες και κινητήρες.
Αυτοί οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει μόρια με ελεγχόμενες κινήσεις που μπορούν να εκτελέσουν εργασία όταν εφαρμόζεται ενέργεια σε αυτά», ανέφερε η Επιτροπή Νόμπελ σε μια δήλωση.
Μέλη της Επιτροπής Νόμπελ κατά την παρουσίαση των βραβευθέντων συνέκριναν την εφεύρεση των μοριακών μηχανών με την ανάπτυξη μηχανών στις αρχές του 19ου αιώνα, συμπεριλαμβανομένης της μεταγενέστερης ανάπτυξης ηλεκτρικών κινητήρων, που έγινε ένα από τα βασικά στάδια της βιομηχανικής επανάστασης. Λίγα λεπτά αργότερα, η Επιτροπή Νόμπελ κατάφερε να φτάσει σε έναν από τους βραβευθέντες, τον Bernard Feringe.
«Δεν ήξερα τι να πω, ήταν μια μεγάλη έκπληξη», απάντησε ο Feringa όταν ρωτήθηκε από έναν Σουηδό δημοσιογράφο ποια ήταν τα πρώτα λόγια του επιστήμονα όταν έμαθε για το βραβείο. Ο χημικός υποσχέθηκε ότι σίγουρα θα γιόρταζε το βραβείο με την ομάδα και τους μαθητές του.
«Ήταν μεγάλο σοκ, δύσκολα πίστευα ότι λειτούργησε», είπε όταν ρωτήθηκε από τον ίδιο δημοσιογράφο για την αντίδραση στην πρώτη μοριακή μηχανή που λειτουργούσε. Ο χημικός εξήγησε ότι η ανάπτυξη μοριακών μηχανών θα βοηθήσει τους γιατρούς στο μέλλον να χρησιμοποιούν μικρορομπότ για να μεταφέρουν φάρμακα στη σωστή θέση στο σώμα, καθώς και να αναζητούν καρκινικά κύτταρα και άλλες εργασίες. Είπε επίσης πώς του ήρθε η ιδέα να δημιουργήσει μοριακές μηχανές.
Μοντέλο μοριακής μηχανής Feringhi
nobelprize.org«Ξεκίνησα εφευρίσκοντας διακόπτες - θέλαμε να δημιουργήσουμε μοριακούς διακόπτες που θα μπορούσαν να αλλάξουν από την κατάσταση μηδέν στην κατάσταση ένα χρησιμοποιώντας φως.
Αυτή ήταν η αρχή της δημιουργίας των κινητήρων μας μεγέθους νανομέτρων και όταν καταφέρετε να τους δημιουργήσετε, μπορείτε ήδη να σκεφτείτε περαιτέρω μηχανισμούς μεταφοράς και κίνησης», πρόσθεσε ο Feringa.
Το πρώτο βήμα προς τη δημιουργία μοριακών μηχανών έγινε το 1983 από τον Jean-Pierre Sauvage, όταν ένωσε δύο μόρια δακτυλίου μαζί, σχηματίζοντας μια αλυσίδα που ονομάζεται κατενάνιο.
Κανονικά, τα μόρια συνδέονται με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς στους οποίους τα άτομα ανταλλάσσουν ηλεκτρόνια, αλλά όταν συνδέονται μηχανικά σε μια αλυσίδα, ο δεσμός γίνεται πιο χαλαρός.
Η επόμενη ώθηση στην ανάπτυξη δόθηκε από την ανάπτυξη των ροταξανών από τον Fraser Stoddart - ενώσεις που αποτελούνται από έναν μοριακό άξονα και ένα μόριο δακτυλίου το «φόρεσε». Ο επιστήμονας έδειξε ότι αυτό το μόριο μπορούσε να κινηθεί κατά μήκος ενός άξονα. Χρησιμοποιώντας ροταξάνες, ο Stoddart δημιούργησε έναν μοριακό ανελκυστήρα, μοριακούς μύες και ένα μοριακό τσιπ υπολογιστή.
Ο Bernard Feringa ήταν ο πρώτος που ανέπτυξε έναν μοριακό κινητήρα. Το 1999, έκανε μια λεπίδα μοριακού ρότορα να περιστρέφεται συνεχώς προς μία κατεύθυνση. Χρησιμοποιώντας μοριακούς κινητήρες, μπόρεσε να γυρίσει γυάλινους κυλίνδρους που ήταν 10 χιλιάδες φορές μεγαλύτεροι από τον ίδιο τον κινητήρα και αργότερα σχεδίασε ένα «νανοκαράκι».
Οι μοριακοί κινητήρες βρίσκονται τώρα περίπου στο ίδιο στάδιο ανάπτυξης με τους ηλεκτρικούς κινητήρες τη δεκαετία του 1830, όταν οι επιστήμονες σχεδίασαν τροχούς που περιστρέφονταν χρησιμοποιώντας μοχλούς και δεν είχαν ιδέα ότι αυτό θα οδηγούσε σε ηλεκτρικά τρένα, πλυντήρια ρούχων, πιστολάκια μαλλιών και επεξεργαστές τροφίμων.
Μοριακός κινητήρας
nobelprize.orgΟι μοριακοί κινητήρες πιθανότατα θα χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία νέων υλικών, αισθητήρων και συστημάτων εξοικονόμησης ενέργειας.
Προηγουμένως, οι πιο διεκδικητές για το βραβείο χημείας σύμφωνα με την Thomson Reuters ήταν ο George Church και ο Feng Zhan, οι οποίοι κατάφεραν να επεξεργαστούν το γονιδίωμα του ποντικιού και του ανθρώπου χρησιμοποιώντας το σύστημα CRISPR-Cas9. Αυτό το σύστημα, το οποίο αρχικά ήταν υπεύθυνο για την ανάπτυξη της επίκτητης ανοσίας στα βακτήρια, αποδείχθηκε κατάλληλο για εργασίες γενετικής μηχανικής.
Εκτός από αυτούς, ο Dennis Law, ο οποίος ανέπτυξε μια μέθοδο για την ανίχνευση του εξωκυττάριου εμβρυϊκού DNA στο πλάσμα του αίματος της μητέρας, που θα βοηθήσει στη διάγνωση ορισμένων γενετικών ασθενειών, και οι Hiroshi Maeda και Yasuhiro Matsumura, που ανακάλυψαν την επίδραση της αυξημένης διαπερατότητας και κατακράτησης για μακρομοριακά φάρμακα. θα μπορούσε να υπολογίζει στο βραβείο.
Τρεις επιστήμονες έλαβαν βραβείο για επαναστατικές ανακαλύψεις
Την Τετάρτη 5 Οκτωβρίου στη Στοκχόλμη, εκπρόσωποι της Βασιλικής Σουηδικής Ακαδημίας Επιστημών ανακοίνωσαν την απόφαση να απονεμηθεί το Νόμπελ Χημείας για το 2016. Οι βραβευθέντες ήταν τρεις επιστήμονες από διαφορετικές χώρες: ο Γάλλος Jean-Pierre Sauvage από το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου, ο Σκωτσέζος ντόπιος Sir J. Fraser Stoddart από το Northwestern University (Ιλινόις, ΗΠΑ) και ο Bernard L. Feringa από το Πανεπιστήμιο του Groningen (Ολλανδία). .
Η διατύπωση του βραβείου είναι: «για το σχεδιασμό και τη σύνθεση μοριακών μηχανών». Οι φετινοί τιμώμενοι συνέβαλαν στη σμίκρυνση της τεχνολογίας που θα μπορούσε να είναι επαναστατική. Οι Sauvage, Stoddart και Feringa όχι μόνο μικροποίησαν μηχανές, αλλά έδωσαν και στη χημεία μια νέα διάσταση.
Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου από τη Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών, ο καθηγητής Jean-Pierre Sauvage έκανε το πρώτο βήμα προς μια μοριακή μηχανή το 1983 όταν συνέδεσε επιτυχώς δύο μόρια σε σχήμα δακτυλίου μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια αλυσίδα γνωστή ως κατενάνιο. Τα μόρια συνήθως συγκρατούνται μεταξύ τους με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς στους οποίους τα άτομα μοιράζονται ηλεκτρόνια, αλλά σε αυτή την αλυσίδα ενώνονται με έναν χαλαρότερο μηχανικό δεσμό. Για να μπορέσει ένα μηχάνημα να εκτελέσει μια εργασία, πρέπει να αποτελείται από μέρη που μπορούν να κινούνται μεταξύ τους. Δύο συνδεδεμένοι δακτύλιοι ικανοποιούν πλήρως αυτήν την απαίτηση.
Το δεύτερο βήμα έγινε από τον Fraser Stoddart το 1991 όταν ανέπτυξε το rotaxane (ένας τύπος μοριακής δομής). Έβαλε ένα μοριακό δακτύλιο σε έναν λεπτό μοριακό άξονα και έδειξε ότι αυτός ο δακτύλιος μπορούσε να κινηθεί κατά μήκος του άξονα. Οι ροταξάνες αποτελούν τη βάση για τέτοιες εξελίξεις όπως ο μοριακός ανυψωτήρας, ο μοριακός μυς και το τσιπ υπολογιστή που βασίζεται σε μόριο.
Και ο Bernard Feringa ήταν ο πρώτος άνθρωπος που ανέπτυξε έναν μοριακό κινητήρα. Το 1999, απέκτησε μια μοριακή λεπίδα ρότορα που περιστρέφεται συνεχώς προς μία κατεύθυνση. Χρησιμοποιώντας μοριακούς κινητήρες, περιέστρεψε έναν γυάλινο κύλινδρο που ήταν 10 χιλιάδες φορές μεγαλύτερος από τον κινητήρα και ο επιστήμονας ανέπτυξε επίσης ένα νανοκαράκι.
Είναι ενδιαφέρον ότι οι βραβευθέντες του 2016 δεν «έλαμπε» ιδιαίτερα στις διάφορες λίστες με τα αγαπημένα που εμφανίζονται κάθε χρόνο την παραμονή της «εβδομάδας Νόμπελ».
Μεταξύ εκείνων που τιμήθηκαν με το βραβείο στη χημεία από τα μέσα ενημέρωσης φέτος είναι, για παράδειγμα, ο George M. Church και ο Feng Zhang (και οι δύο εργάζονται στις ΗΠΑ) για τη χρήση της επεξεργασίας γονιδιώματος CRISPR-cas9 σε κύτταρα ανθρώπου και ποντικού.
Στη λίστα των αγαπημένων ήταν επίσης ο επιστήμονας από το Χονγκ Κονγκ, Ντένις Λο (Dennis Lo Yukming) για την ανακάλυψη του εμβρυϊκού DNA χωρίς κύτταρα στο ηπειρωτικό πλάσμα, το οποίο έφερε επανάσταση στις μη επεμβατικές προγεννητικές δοκιμές.
Αναφέρθηκαν επίσης τα ονόματα των Ιαπώνων επιστημόνων - Hiroshi Maeda και Yasuhiro Matsamura (για την ανακάλυψη της επίδρασης της αυξημένης διαπερατότητας και της διατήρησης των μακρομοριακών φαρμάκων, η οποία είναι μια βασική ανακάλυψη για τη θεραπεία του καρκίνου).
Σε ορισμένες πηγές θα μπορούσε κανείς να βρει το όνομα του χημικού Alexander Spokoiny, ο οποίος γεννήθηκε στη Μόσχα, αλλά αφού η οικογένειά του μετακόμισε στην Αμερική, έζησε και εργάστηκε στις ΗΠΑ. Τον αποκαλούν «ανερχόμενο αστέρι της χημείας». Παρεμπιπτόντως, ο μόνος σοβιετικός βραβευμένος με Νόμπελ Χημείας ήταν ο ακαδημαϊκός Νικολάι Σεμένοφ το 1956 - για την ανάπτυξη της θεωρίας των αλυσιδωτών αντιδράσεων. Οι περισσότεροι από τους αποδέκτες αυτού του βραβείου είναι επιστήμονες από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Οι Γερμανοί επιστήμονες βρίσκονται στη δεύτερη θέση, οι Βρετανοί στην τρίτη θέση.
Το Βραβείο Χημείας μπορεί κάλλιστα να χαρακτηριστεί «το πιο Νόμπελ των Νόμπελ». Άλλωστε, ο άνθρωπος που ίδρυσε αυτό το βραβείο, ο Άλφρεντ Νόμπελ, ήταν ακριβώς χημικός και στον Περιοδικό Πίνακα Χημικών Στοιχείων, το Nobelium βρίσκεται δίπλα στο μεντελέβιο.
Η απόφαση για την απονομή αυτού του βραβείου λαμβάνεται από τη Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών. Από το 1901 (τότε ο πρώτος αποδέκτης στον τομέα της χημείας ήταν ο Ολλανδός Jacob Hendrik van't Hoff) έως το 2015, το Νόμπελ Χημείας απονεμήθηκε 107 φορές. Σε αντίθεση με παρόμοια βραβεία στον τομέα της φυσικής ή της ιατρικής, απονέμονταν συχνότερα σε έναν βραβευμένο (σε 63 περιπτώσεις), παρά σε πολλούς ταυτόχρονα. Ωστόσο, μόνο τέσσερις γυναίκες έγιναν βραβευμένες στη χημεία - ανάμεσά τους η Μαρί Κιουρί, που είχε επίσης το βραβείο Νόμπελ Φυσικής, και η κόρη της Αϊρίν Ζολιό-Κιουρί. Ο μόνος άνθρωπος που έλαβε Νόμπελ χημικών δύο φορές ήταν ο Φρέντερικ Σάνγκερ (1958 και 1980).
Ο νεότερος αποδέκτης ήταν ο 35χρονος Frédéric Joliot, ο οποίος έλαβε το βραβείο το 1935. Και ο μεγαλύτερος ήταν ο John B. Fenn, ο οποίος τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ σε ηλικία 85 ετών.
Πέρυσι, οι βραβευμένοι με Νόμπελ Χημείας ήταν ο Thomas Lindahl (Μεγάλη Βρετανία) και δύο επιστήμονες από τις ΗΠΑ - ο Paul Modrich και ο Aziz Sancar (με καταγωγή από την Τουρκία). Το βραβείο τους δόθηκε για «μηχανικές μελέτες επιδιόρθωσης DNA».
Ανακοινώθηκαν σήμερα οι νικητές του Νόμπελ Χημείας 2016. «Για το σχεδιασμό και τη σύνθεση μοριακών μηχανών» τρεις χημικοί θα λάβουν συνολικά 58 εκατομμύρια ρούβλια - ο Jean-Pierre Sauvage (Γαλλία), ο Sir Fraser Stoddart (ΗΠΑ) και ο Bernard Feringa (Ολλανδία). Η Life μιλάει για το τι είναι οι μοριακές μηχανές και γιατί η δημιουργία τους αξίζει ένα τόσο διάσημο επιστημονικό βραβείο.
Τι είναι μια μηχανή στην πιο γενική κατανόηση αυτού του όρου; Αυτή είναι μια συσκευή προσαρμοσμένη για ορισμένες λειτουργίες, ικανή να τις εκτελεί «σε αντάλλαγμα» με καύσιμο. Το μηχάνημα μπορεί να περιστρέψει, να ανυψώσει ή να χαμηλώσει οποιοδήποτε αντικείμενο και μπορεί ακόμη και να λειτουργήσει ως αντλία.
Πόσο μικρό όμως μπορεί να είναι ένα τέτοιο μηχάνημα; Για παράδειγμα, ορισμένα μέρη των μηχανισμών ρολογιών φαίνονται πολύ μικροσκοπικά - θα μπορούσε κάτι να είναι μικρότερο; Ναι σίγουρα. Οι φυσικές μέθοδοι καθιστούν δυνατή την κοπή ενός γραναζιού με διάμετρο μερικές εκατοντάδες άτομα. Αυτό είναι εκατοντάδες χιλιάδες φορές μικρότερο από το ένα χιλιοστό που είναι γνωστό από τους σχολικούς χάρακες. Το 1984, ο νομπελίστας Richard Feynman ρώτησε τους φυσικούς πόσο μικρός μπορεί να είναι ένας μηχανισμός με κινούμενα μέρη.
Ο Φάινμαν εμπνεύστηκε από παραδείγματα από τη φύση: τα μαστίγια των βακτηρίων, τα οποία επιτρέπουν σε αυτούς τους μικροσκοπικούς οργανισμούς να κινούνται, περιστρέφονται χάρη σε ένα σύμπλεγμα που αποτελείται από πολλά μόρια πρωτεΐνης. Μπορεί όμως κάποιος να δημιουργήσει κάτι τέτοιο;
Οι μοριακές μηχανές, που αποτελούνται ίσως από ένα μόνο μόριο, φαίνονται σαν κάτι εκτός επιστημονικής φαντασίας. Στην πραγματικότητα, μόλις πρόσφατα μάθαμε να χειριζόμαστε άτομα (ένα διάσημο πείραμα της IBM συνέβη το 1989) και να εργαζόμαστε με μεμονωμένα, ακίνητα μόρια. Για να γίνει αυτό, οι φυσικοί δημιουργούν τεράστιες εγκαταστάσεις και ξοδεύουν απίστευτες προσπάθειες. Παρ' όλα αυτά, οι χημικοί έχουν βρει έναν τρόπο να δημιουργήσουν εκατομμύρια τέτοιων συσκευών ταυτόχρονα. Ήταν αυτός που έγινε το θέμα του βραβείου Νόμπελ 2016.
Το κύριο πρόβλημα στη δημιουργία μιας μηχανής που αποτελείται από ένα μόνο μόριο είναι ο χημικός δεσμός. Είναι αυτό που συνδέει όλα τα άτομα ενός μορίου μεταξύ τους που το εμποδίζει να έχει κινούμενα μέρη. Για να λύσουν αυτή την αντίφαση, οι χημικοί «εφηύραν» έναν νέο τύπο δεσμού - μηχανικό.
Πώς μοιάζουν τα μηχανικά συνδεδεμένα μόρια; Ας φανταστούμε ένα μεγάλο μόριο, τα άτομα του οποίου είναι διατεταγμένα σε έναν δακτύλιο. Αν περάσουμε μια άλλη αλυσίδα ατόμων από μέσα και την κλείσουμε επίσης σε δακτύλιο, θα πάρουμε ένα σωματίδιο που δεν μπορεί να χωριστεί σε δύο δακτυλίους χωρίς να σπάσει οι χημικοί δεσμοί. Αποδεικνύεται ότι από χημική άποψη, αυτοί οι δακτύλιοι συνδέονται, αλλά δεν υπάρχει πραγματική χημική σύνδεση μεταξύ τους. Παρεμπιπτόντως, αυτή η κατασκευή ονομαζόταν catenan, από τα λατινικά catena- αλυσίδα. Το όνομα αντικατοπτρίζει το γεγονός ότι τέτοια μόρια είναι σαν κρίκοι σε μια αλυσίδα που συνδέονται μεταξύ τους.
Ο βραβευμένος από τη Γαλλία, Jean-Pierre Sauvage, έλαβε το βραβείο κυρίως για την πρωτοποριακή του εργασία σχετικά με τις μεθόδους σύνθεσης των κατενανών. Το 1983, ένας επιστήμονας ανακάλυψε πώς θα μπορούσαν να παραχθούν σκόπιμα τέτοια μόρια. Δεν ήταν ο πρώτος που συνέθεσε το κατενάνιο, αλλά η μέθοδος σύνθεσης προτύπου που πρότεινε εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε σύγχρονα έργα.
Υπάρχει μια άλλη κατηγορία μηχανικά συγγενών ενώσεων που ονομάζονται ροταξάνες. Τα μόρια τέτοιων ενώσεων αποτελούνται από έναν δακτύλιο μέσω του οποίου περνά μια αλυσίδα ατόμων. Στα άκρα αυτής της αλυσίδας, οι χημικοί τοποθετούν ειδικά «βύσματα» που εμποδίζουν το δαχτυλίδι να γλιστρήσει από την αλυσίδα. Τους χειρίστηκε ένας άλλος νομπελίστας φέτος, ο Sir James Fraser Stoddart. Παρεμπιπτόντως, ο γεννημένος στη Σκωτία Stoddart κατέχει τον τίτλο του Knight Bachelor. Βραβεύτηκε ιππότης από την ίδια τη βασίλισσα Ελισάβετ Β' για το έργο του στην οργανική σύνθεση. Ωστόσο, ο Stoddart εργάζεται πλέον στις ΗΠΑ, στο Πανεπιστήμιο Northwestern.
Σε αυτές τις κατηγορίες ενώσεων, μεμονωμένα θραύσματα μπορούν να κινούνται ελεύθερα μεταξύ τους. Οι δακτύλιοι κατενάνης μπορούν να περιστρέφονται ελεύθερα μεταξύ τους και ο δακτύλιος ροταξανίου μπορεί να ολισθαίνει κατά μήκος της αλυσίδας. Αυτό τους καθιστά καλούς υποψηφίους για τις μοριακές μηχανές για τις οποίες ενδιαφέρθηκε ο Feynman. Ωστόσο, για να ονομαστούν έτσι αυτές οι δομές, είναι απαραίτητο να επιτευχθεί κάτι ακόμα από αυτές - η δυνατότητα ελέγχου.
Ειδικά για αυτό, οι χημικοί χρησιμοποίησαν τις βασικές ιδέες της ηλεκτροστατικής: εάν κάνετε έναν από τους δακτυλίους φορτισμένους και στον δεύτερο δακτύλιο (ή αλυσίδα) τοποθετήστε θραύσματα που μπορούν να αλλάξουν το φορτίο τους υπό την επίδραση εξωτερικών επιρροών, τότε μπορείτε να φτιάξετε τον δακτύλιο απωθήστε από μια περιοχή του δακτυλίου (ή της αλυσίδας) και μετακινηθείτε σε μια άλλη. Στα πρώτα πειράματα, οι επιστήμονες έμαθαν να αναγκάζουν τις μοριακές μηχανές να εκτελούν παρόμοιες λειτουργίες χρησιμοποιώντας χημικές επιρροές. Το επόμενο βήμα ήταν η χρήση φωτός, ηλεκτρικών παλμών και ακόμη και μόνο θερμότητας για τους ίδιους σκοπούς - αυτές οι μέθοδοι μεταφοράς "καυσίμου" κατέστησαν δυνατή την επιτάχυνση της λειτουργίας των μηχανών.
Το έργο του τρίτου βραβευθέντος, Bernard Feringa, αξίζει ιδιαίτερης αναφοράς. Ο Ολλανδός χημικός κατάφερε να κάνει χωρίς μηχανικά συνδεδεμένα μόρια. Αντίθετα, ο επιστήμονας βρήκε έναν τρόπο να κάνει τα μόρια μιας ένωσης που περιέχει παραδοσιακούς χημικούς δεσμούς να περιστρέφονται. Το 1999, ο Feringa παρουσίασε ένα μόριο που έμοιαζε με δύο λεπίδες συνδεδεμένες μεταξύ τους. Κάθε μία από αυτές τις λεπίδες προσπάθησε να απομακρυνθεί η μία από την άλλη και το ασύμμετρο σχήμα τους έκανε πλεονεκτικό να περιστρέφεται προς μία μόνο κατεύθυνση, σαν να υπήρχε μια καστάνια στον «άξονα» μεταξύ αυτών των λεπίδων.
Για να κάνει το μόριο να λειτουργεί σαν ρότορας, αρκούσε απλώς να λάμψει πάνω του υπεριώδες φως. Οι λεπίδες άρχισαν να περιστρέφονται μεταξύ τους σε μια αυστηρά καθορισμένη κατεύθυνση. Αργότερα, οι χημικοί προσάρτησαν ακόμη και τέτοια μόρια ρότορα σε ένα τεράστιο (σε σύγκριση με τον ίδιο τον ρότορα) σωματίδιο και έτσι το έκαναν να περιστρέφεται. Παρεμπιπτόντως, η ταχύτητα περιστροφής ενός ελεύθερου ρότορα μπορεί να φτάσει τις δεκάδες εκατομμύρια στροφές ανά δευτερόλεπτο.
Με αυτά τα τρία απλά μόρια, οι χημικοί μπόρεσαν να δημιουργήσουν μια μεγάλη ποικιλία μοριακών μηχανών. Ένα από τα πιο όμορφα παραδείγματα είναι ο μοριακός «μύας», που είναι ένα περίεργο υβρίδιο κατενάνης και ροταξάνης. Όταν εκτίθεται σε χημικές ουσίες (προσθήκη αλάτων χαλκού), ο «μύς» συστέλλεται κατά δύο νανόμετρα.
Μια άλλη παραλλαγή μιας μοριακής μηχανής είναι ένας «ανελκυστήρας» ή ανελκυστήρας. Εισήχθη το 2004 από την ομάδα του Stoddart με βάση τις ροταξάνες. Η συσκευή επιτρέπει στο μοριακό επίθεμα να ανυψώνεται και να χαμηλώνει κατά 0,7 νανόμετρα, παράγοντας μια «αισθητή» δύναμη 10 picopascals.
Το 2011, ο Feringa έδειξε την ιδέα μιας μοριακής «μηχανής» τεσσάρων ρότορων ικανή να οδηγεί υπό την επίδραση ηλεκτρικών παλμών. Η «νανομηχανή» όχι μόνο κατασκευάστηκε, αλλά επιβεβαιώθηκε και η λειτουργικότητά της: κάθε περιστροφή των ρότορων άλλαζε στην πραγματικότητα ελαφρώς τη θέση του μορίου στο διάστημα.
Αν και αυτές οι συσκευές φαίνονται ενδιαφέρουσες, είναι απαραίτητο να θυμόμαστε ότι μία από τις απαιτήσεις του Νόμπελ για τους βραβευθέντες ήταν η σημασία των ανακαλύψεων για την επιστήμη και την ανθρωπότητα. Εν μέρει στην ερώτηση "γιατί χρειάζεται αυτό;" απάντησε ο Bernard Feringa όταν ενημερώθηκε για το βραβείο. Σύμφωνα με τον χημικό, έχοντας τέτοιες ελεγχόμενες μοριακές μηχανές, καθίσταται δυνατή η δημιουργία ιατρικών νανορομπότ. «Φανταστείτε μικροσκοπικά ρομπότ που οι γιατροί του μέλλοντος θα μπορούσαν να εισάγουν στις φλέβες σας και να τους κατευθύνουν να αναζητήσουν καρκινικά κύτταρα». Ο επιστήμονας σημείωσε ότι ένιωθε το ίδιο που ένιωθαν οι αδελφοί Ράιτ μετά την πρώτη τους πτήση, όταν οι άνθρωποι τους ρώτησαν γιατί μπορεί να χρειαστούν καθόλου ιπτάμενα αυτοκίνητα.