2016 Nobelova cena za chemii je udělen Jean-Pierre Sauvageovi (Univerzita ve Štrasburku, Francie), Sir J. Fraser Stoddart (Northwestern Univeristy, Illinois, USA) a Bernard L. Feringa (University of Groningen, Nizozemsko) pro návrh a syntézu molekulárních strojů.
Co jsou to molekulární stroje a proč jsou důležité?
Molekulární stroje jsou molekuly, které se při určité energii pohybují určitým způsobem nebo provádějí úkol. V tomto okamžiku jsou miniaturní molekulární motory ve 30. letech 20. století na stejné úrovni sofistikovanosti jako elektrické motory. Jak vědci upřesňují své chápání toho, jak přimět molekuly, aby se určitým způsobem pohybovaly, dláždí budoucnost pro používání malých strojů pro ukládání energie, výrobu nových materiálů a detekci změn nebo látky.
Co vyhrávají nositelé Nobelovy ceny?
Vítězové letošní Nobelovy ceny za chemii získají medaili Nobelovy ceny, propracovanou ozdobu a peníze na ceny. 8 milionů švédských korun bude rovnoměrně rozděleno mezi laureáty.
Pochopte úspěchy
Jean-Pierre Sauvage položil základy pro vývoj molekulárních strojů v roce 1983, kdy vytvořil molekulární řetězec zvaný catenane. Význam catenane je ten, že jeho atomy byly spojeny spíše mechanickými vazbami než tradičními kovalentními vazbami, takže části řetězce mohly být snadněji otevřeny a uzavřeny.
V roce 1991 se Fraser Stoddard posunul vpřed, když vyvinul molekulu zvanou rotaxan. Byl to molekulární kruh na nápravě. Prsten by se mohl pohybovat podél nápravy, což by vedlo k vynálezům molekulárních počítačových čipů, molekulárních svalů a molekulárního zdvihu.
V roce 1999 byl Bernard Feringa první osobou, která vymyslela molekulární motor. Vytvořil list rotoru a ukázal, že dokáže všechny lopatky otáčet stejným směrem. Odtud pokračoval v navrhování nanocar.
Přírodní molekuly jsou stroje
Molekulární stroje jsou v přírodě známé. Klasickým příkladem je bakteriální bičík, který posouvá organismus dopředu. Nobelova cena v chemii uznává význam schopnosti navrhovat malé funkční stroje molekuly a důležitost výroby molekulární sady nástrojů, ze které může lidstvo vybudovat složitější miniaturu stroje. Odkud jde výzkum? Praktické aplikace nanomachinů zahrnují inteligentní materiály, „nanoboty“, které dodávají léky nebo detekují nemocné tkáně, a paměť s vysokou hustotou.