化学家发现，在圆偏振红外光照射下，奇特的硼原子簇就会旋转，就像转子发动机一样。 ) _- E# x9 z8 Q! \6 [# Z
% u: z; l \3 S( ?& v 生物学的一个重大发现，就是生命的发动机，也就是分子马达，这种微型机器制造，传输和组合各种生物。
& x/ m- P) I% W3 ^1 C" \
! {1 s, r* A; ]% ]' x9 |0 Q# _ 这引起不少嫉妒，物理学家和工程师都希望有一些分子机器，任由他们使唤。所以都有不少兴趣，想开发一些分子器件，很容易用来做好这项工作。
: G0 Q$ P# H1 u8 B O % u, x$ U L. j- _% W; A' l
如今，加州大学洛杉矶分校（University of California Los Angeles）的张进（Jin Zhang）在和几个好友说，他们已经确定，有一种机器符合这个要求。 * \8 F# D" g: x, U% O: @
: K/ {4 ?, f4 I0 r5 v! } 几年前，化学家发现，成簇的13或19个硼（boron）分子会形成同心圆，而且可以独立旋转，就像旋转的汪克尔发动机（Wankel engine）的活塞。正因为如此，他们很快就起了个绰号，就是“分子汪克尔发动机”。唯一的问题是如何驱动它们。
# ?$ \8 ~6 `" k: b" {, o- n/ f: D- T
现在，张进和好友们计算，这应该是非常容易，只需要用圆偏振红外光（circularly polarised infrared light）照射它们。他们设置，相对于外圈，内圈反向旋转，就像汪克尔发动机。
* i' f* G ]% [) S# {& u, P
1 w$ U* P5 q" u0 N3 B D 当然，纳米技术已经确定了许多分子马达，甚至有一些旋转的版本，这使人突然想到三磷酸腺苷（ATP：Adenosine Triphosphate）。
& U6 \& K4 a7 d2 v4 T( I+ B1 G( \3 o
使这种发动机特别的，是偏振光会不激发分子的电子基态，这就使它不受影响，仍然具有化学活性。
2 G) U2 f& C, C8 b- d5 G; ~& ]2 k( @8 z* P
相比之下，其他形式的分子发电，如化学或电流，都可以产生热量，这会极大地影响系统。 0 s% O$ b5 I6 ~3 }3 q
( {* y( q- e! G* _ 现在，光子驱动的分子汪克尔发动机仅仅是一个想法，源自详细的化学建模。
% A8 g4 _+ k9 J7 V+ H3 ^) L0 \
* m, w! ^% u p9 r+ P5 ] 张进和合作者把它留给别人，希望有人乐意亲手试试，确实使这些分子旋转起来。 + O, W9 g+ y I! E p2 b% H
6 ?( \7 B5 h" c @0 ~1 l$ X 如果他们已得到适当的资金，这应该是宜早不宜迟。 ; _. ~5 f2 Z1 g, H u
) W5 {. V4 V Y$ |0 H! ] 更多信息：《光驱动的分子汪克尔发动机》（Photo-driven Molecular Wankel Engine ），发表在美国康奈尔大学arxiv.org物理学网站。 |
发表于 2012-4-19 20:09:15
