2009年6月4
太阳从东向西移动时，向日葵跟踪太阳。但人们通常必须将阳光转化为电能或热能，才能利用太阳能。
现在，一组佛罗里达大学化学家最新报道了一种将光直接转化为运动的新机制——尽管是在非常、非常、非常小的尺度上。
在一篇预计很快会在《纳米快报》网络版上发表的论文中，佛罗里达大学的研究小组报告了一种新型的“分子纳米马达”，这种马达仅由光子或光粒子驱动。欧洲杯猜球平台科学家们说，虽然这不是第一个光子驱动的纳米马达，但这个几乎无穷小的装置是第一个完全用单个DNA分子制造的装置，它的简单性增加了它在从医学到制造业等领域的开发、制造和实际应用的潜力。
该论文的第一作者、佛罗里达大学化学博士生康怀志(Huaizhi Kang)说:“它易于组装，部件更少，理论上应该更高效。”
纳米马达的尺寸几乎小得可以忽略不计。
在其扣合或闭合的形式下，纳米马达的长度为2到5纳米，即2到50亿分之一米。在未扣合的状态下，它可以延伸10到12纳米。尽管科学家们表示，他们的计算显示，它比传统太阳能电池消耗更多的光能量，但它施加的力与它的小尺寸成正比。
但这并不一定会限制它的潜力。
在未来几年，纳米马达可能成为修复单个细胞或抗击病毒或细菌的微观设备的组成部分。尽管在概念阶段，这些设备，像更大的设备一样，将需要一个电源来工作。因为它是由DNA组成的，所以这种纳米马达具有生物相容性。与传统的能源系统不同，纳米马达在将光能转化为动力时也不会产生浪费。
这篇论文的作者之一、佛罗里达大学化学博士生陈燕(音)说:“DNA分子的制备相对容易、可重复，而且材料非常安全。”
应用于更广阔的世界则更为遥远。为一辆汽车提供动力、运行一条装配线或以其他方式取代传统电力或化石燃料，将需要数不清楚的数万亿纳米发动机，所有这些都要协同工作——无论以何种标准衡量，这都是一项艰巨的挑战。
“主要的困难还在前面，”该论文的作者、研究小组的负责人、佛罗里达大学化学和生理学教授谭卫红说。“这就是如何将分子水平的力收集成一个连贯的累积力，当电机吸收阳光时，就能真正工作。”
谭补充说，该小组已经开始着手解决这个问题。
他说:“一些包含单光开关马达的DNA纳米结构原型正在制造中，它将同步分子运动以积聚力量。”
为了制造纳米马达，研究人员将他们在实验室中创造的DNA分子与偶氮苯(一种对光有反应的化合物)结合起来。高能光子激发一个反应;较低的能量。
为了演示这一运动，研究人员在纳米马达的一端安装了一个荧光团或发光体，在另一端安装了一个可熄灭发光光的猝灭器。他们的仪器记录了与运动相关的放射光强度。
斯坦福大学著名教授兼化学主席理查德·扎尔(Richard Zare)说:“辐射确实会导致物体从辐射计的轮子旋转到向日葵和其他植物转向太阳。”谭教授和他的同事们所做的是创造出一种巧妙的光驱动纳米马达，只需要一个DNA分子。我相信这是第一个这种类型的。”
美国国立卫生研究院和国家科学基金会资助了这项研究。欧洲杯线上买球这篇论文的其他合著者是刘海鹏，Joseph A. Phillips, Zehui Cao, Youngmi Kim, Zunyi Yang和Jianwei Li。