2016. aasta Nobeli keemiapreemia antakse Jean-Pierre Sauvage'ile (Strasbourgi ülikool, Prantsusmaa), Sir J-le Fraser Stoddart (Loode-Ülikool, Illinois, USA) ja Bernard L. Feringa (Groningeni ülikool, Holland) molekulaarmasinate kavandamiseks ja sünteesiks.
Mis on molekulaarmasinad ja miks need olulised?
Molekulaarmasinad on molekulid, mis liiguvad teatud viisil või täidavad energia saamise ajal ülesannet. Sel ajahetkel on minisummalised mootorid samal keerukusel kui 1830. aastate elektrimootorid. Kuna teadlased täpsustavad oma arusaamist sellest, kuidas saada molekulid teatud viisil liikuma, sillutavad nad tulevikus pisikeste masinate abil energia salvestamiseks, uute materjalide valmistamiseks ja muudatuste tuvastamiseks või ained.
Mida võidavad Nobeli preemia saajad?
Selle aasta Nobeli keemiapreemia laureaadid saavad kumbki Nobeli preemia medali, hoolikalt kaunistatud auhinna ja auhinnaraha. 8 miljonit Rootsi krooni jagatakse laureaatide vahel võrdselt.
Mõista saavutusi
Jean-Pierre Sauvage pani aluse molekulaarmasinate arengule 1983. aastal, kui ta moodustas molekulaarse ahela, mida nimetatakse kateenaaniks. Kateenaani olulisus on see, et selle aatomid olid ühendatud pigem mehaaniliste kui traditsiooniliste kovalentsete sidemete abil, nii et keti osi oleks lihtsamini avada ja sulgeda.
1991. aastal liikus Fraser Stoddard edasi, kui ta töötas välja molekuli, mida nimetatakse rotaksaaniks. See oli telje molekuliring. Rõnga võiks panna liikuma piki telge, mis viis leiutiseni molekulaarse arvuti kiipide, molekulaarsete lihaste ja molekulaarse tõste jaoks.
1999. aastal oli Bernard Feringa esimene, kes kavandas molekulaarse mootori. Ta moodustas rootorilaba ja näitas, et suudab kõik terad samas suunas keerutada. Sealt edasi asus ta nanokarpi kujundama.
Looduslikud molekulid on masinad
Molekulimasinad on looduses tuntud. Klassikaline näide on bakteriaalne flagellum, mis liigutab organismi edasi. Nobeli keemiapreemia tunnistab, kui oluline on alates sellest alates pisikesi funktsionaalseid masinaid kujundada molekulid ja molekulaarse tööriistakasti valmistamise tähtsus, millest inimkond saaks keerukamaid miniatuure üles ehitada masinad. Kuhu siit uurimistöö läheb? Praktilised rakendused nanomahladest nende hulka kuuluvad nutikad materjalid, "nanobotid", mis tarnivad ravimeid või tuvastavad haigeid kudesid, ja suure tihedusega mälu.