Суть разработки
Для перемещения наночастиц, к примеру, внутри клеток, ученые предложили использовать дипольный фотомотор на основе полупроводниковых нанокластеров. Он активируется лазерным импульсом и управляется, позволяя перемещать грузы наноразмеров в нужном направлении с рекордно высокой скоростью. Чем больше разность дипольных моментов в двух электронных состояниях, тем выше скорость и эффективность такого мотора.
В основу разработки легла идея броуновских моторов – белковых устройств, преобразующих хаотическое броуновское движение в направленное поступательное, возвратно-поступательное или вращательное под действием неравновесных флуктуаций различной природы. Эти моторы являются основой работы мышц, подвижности клеток, транспорта органелл внутри и между клетками, а также их питания и утилизации отходов.
Понимание основ деятельности таких природных моторов позволяет не только воспроизводить их, но и конструировать новые высокоэффективные искусственные образцы с разнообразными функциями, вплоть до создания нанороботов, способных выполнять различные задания.
Наномоторы построены на основе неорганических частиц – полупроводниковых наноцилиндров. Они на три порядка быстрее аналогов на базе органических молекул и развивают скорость до 1 мм/с. По словам ученых, наномоторы можно использовать для создания новых аналитических и синтетических инструментов в химии и физике, для доставки лекарств в нужную точку организма, а также для генной терапии и решения ряда других задач.
Эти наномашины не только заполнят имеющуюся брешь в семействе линейных фотомоторов, но и найдут самое широкое применение повсюду, где требуется скоростной транспорт наночастиц.