日本科學(xué)家日前制造出了目前世界上最小的剪刀,,不過(guò)它非但無(wú)法用手操作,而且用肉眼也看不見(jiàn),。因?yàn)樗挥蟹肿幽敲创?,一開(kāi)一合都要用光來(lái)控制。研究者表示,,這種高科技剪刀可用于幫助操縱身體內(nèi)的基因,、蛋白質(zhì)和分子等。
據(jù)報(bào)道,,這種剪刀只有3納米長(zhǎng)(1納米相當(dāng)于十億分之一米),,只有紫光波長(zhǎng)的1%。別看它小,,但與一般的剪刀構(gòu)造毫無(wú)二致,,同樣擁有中樞軸、兩個(gè)把手和兩塊刀片,。
研究小組在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)25日的年度會(huì)議上發(fā)表的研究報(bào)告指出,,剪刀的中樞軸就像一個(gè)三明治,兩個(gè)碳板中間夾著一個(gè)圓形的鐵原子,,并可圍繞鐵原子自由旋轉(zhuǎn),;刀片是碳?xì)湓匦纬傻谋交鴥蓚€(gè)把手則是由有機(jī)化學(xué)物“亞苯基”組成,,中間由一段名為“偶氮苯”的能反光的化學(xué)物質(zhì)分子相連,。當(dāng)用可見(jiàn)光照射剪刀時(shí),,把手間的“偶氮苯”就會(huì)伸長(zhǎng),使把手和刀片張開(kāi),;而用紫外線照射剪刀時(shí),,把手和刀片又會(huì)由于“偶氮苯”的縮短而合攏。
東京大學(xué)研究員卓造相田表示,,這把分子剪刀能像鉗子一樣牢牢夾住分子,,并進(jìn)行操作,比如前后拉動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),。另一名研究員一司金原表示,,他們現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)稍微大一點(diǎn)的分子剪刀,這樣研究者可以遠(yuǎn)距離操縱,。借助能深入人體組織的近紅外光線,,這種剪刀將在人體研究和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,,日本科學(xué)家創(chuàng)造出了可能是世界上最小的剪刀——分子剪刀,,剪刀的啟合通過(guò)光來(lái)控制。研究人員表示,,這種新穎的剪刀可能有助于調(diào)控基因,、蛋白質(zhì)和人體內(nèi)的其他分子。
剪刀僅3納米長(zhǎng),,比紫光波長(zhǎng)小100倍,。這種分子裝置是由東京大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)而成的,與真正的剪刀一樣,,它也是由樞軸,、把柄和刀片組成。這項(xiàng)發(fā)明公布于25日芝加哥舉辦的一年一度的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)上,。刀片由碳,、氫構(gòu)成的苯基環(huán)制成,樞軸是一種叫做二茂鐵的分子,,它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)圓形鐵原子處在兩個(gè)碳板之間,,從本質(zhì)上講,像一個(gè)三明治,。碳板能圍繞鐵原子自由旋轉(zhuǎn),。把柄是亞苯基的有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu),它與偶氮苯(一種與光作用的分子)連接在一起,,當(dāng)可見(jiàn)光照在剪刀上后,,偶氮苯就會(huì)張開(kāi),把柄會(huì)打開(kāi),刀片合上,。但是,,在剪刀上照射紫外線會(huì)有相反的效果。
研究人員聲稱,,他們的剪刀會(huì)象鉗子一樣牢牢地抓住分子,,對(duì)分子進(jìn)行處理,也就是來(lái)回扭曲分子,。阿伊達(dá)稱:“這是首例分子機(jī)器能通過(guò)光作用于其他分子的分子裝置,,這種工作原理對(duì)于未來(lái)的 機(jī)器人發(fā)展有著重要的作用。”研究人員還能夠遙控操作該裝置,,目前,,他們正致力于開(kāi)發(fā)更大一點(diǎn)的剪刀,東京大學(xué)的一位研究人員說(shuō):“可以通過(guò)近紅外線,,剪刀能用于身體內(nèi)部,進(jìn)入人體更深的部分,。”