日本科學(xué)家日前制造出了目前世界上最小的剪刀,,不過它非但無法用手操作,,而且用肉眼也看不見。因為它只有分子那么大,,一開一合都要用光來控制,。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)報道,這種剪刀只有3納米長(1納米相當(dāng)于十億分之一米),,只有紫光波長的1%,。別看它小,但與一般的剪刀構(gòu)造毫無二致,,同樣擁有中樞軸,、兩個把手和兩塊刀片。
研究小組在美國化學(xué)學(xué)會25日的年度會議上發(fā)表的研究報告指出,,剪刀的中樞軸就像一個三明治,,兩個碳板中間夾著一個圓形的鐵原子,并可圍繞鐵原子自由旋轉(zhuǎn),;刀片是碳氫元素形成的苯基,,而兩個把手則是由有機化學(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)用可見光照射剪刀時,,把手間的“偶氮苯”就會伸長,使把手和刀片張開,;而用紫外線照射剪刀時,,把手和刀片又會由于“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,,并進行操作,比如前后拉動或轉(zhuǎn)動,。另一名研究員一司金原表示,,他們現(xiàn)在正在開發(fā)稍微大一點的分子剪刀,這樣研究者可以遠距離操縱,。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)國外媒體報道,,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,,剪刀的啟合通過光來控制,。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,比紫光波長小100倍,。這種分子裝置是由東京大學(xué)的研究人員設(shè)計而成的,,與真正的剪刀一樣,它也是由樞軸,、把柄和刀片組成,。這項發(fā)明公布于25日芝加哥舉辦的一年一度的美國化學(xué)學(xué)會上。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)是一個圓形鐵原子處在兩個碳板之間,,從本質(zhì)上講,,像一個三明治。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)可見光照在剪刀上后,,偶氮苯就會張開,,把柄會打開,刀片合上,。但是,,在剪刀上照射紫外線會有相反的效果。
研究人員聲稱,,他們的剪刀會象鉗子一樣牢牢地抓住分子,,對分子進行處理,也就是來回扭曲分子,。阿伊達稱:“這是首例分子機器能通過光作用于其他分子的分子裝置,這種工作原理對于未來的 機器人發(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,他們正致力于開發(fā)更大一點的剪刀,,東京大學(xué)的一位研究人員說:“可以通過近紅外線,,剪刀能用于身體內(nèi)部,進入人體更深的部分,。”