Sininen molekyylijakoavain käsittelee toista kemikaalia. Kuva: Severin Schneebeli, UVM
Sininen molekyylijakoavain käsittelee toista kemikaalia. Kuva: Severin Schneebeli, UVM

Työkalulla voi ohjailla kemikaalien rankaita kuin jakoavaimella muttereita. 

Kemistit ovat valmistaneet jakoavaimen molekyylien kokoon. Nanoavaimella voi säädellä vain metrin miljardisosien kokoisia molekyylejä. Sen avulla voi valmistaa aiempaa helpommin uusia keinotekosia materiaaleja, kehitellä uusia lääkkeitä ja räätälöidä nanotekniikoita.

Yhdysvaltalaisen Vermontin yliopiston kemisti Severin Schneebeli keksi uuden tavan käyttää luonnon kiraalisuutta eli kätisyyttä ja teki sen avulla pienen pienen jakoavaimen. Kiraaliset molekyylit ovat samanlaisia, mutta toisilleen peilikuvia, kuin vasen ja oikea käsi. Niitä ei voi laittaa päällekkäin toistensa päälle niin, että muodot osuvat yksiin.

Kemistit kokosivat antrasiitista, joka on kovaa hiiltä, C-kirjaimen muotoisia molekyylejä kuin legoja. Koska antrasiitin molekyylit ovat kiraalisia, liittyvät ne toisiinsa vain yhdessä suunnassa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

C:n muotoiset molekyylit muodostavat näin jäykän rakenteen. Sillä voi ohjailla muiden kemikaalien renkaita samaan tapaan kuin jakoavaimella voi kiristää viisikulmaisia pultteja.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Molekyyliavaimen aukko on tosin sata tuhatta kertaa pienempi kuin hiuksen leveys, noin 1,7 nanometriä eli metrin miljardisosaa.

Kemistit voivat mallintaa jakoavaimen tietokoneen avulla, ennen kuin se tehdään laboratoriossa, kertoo Vermontin yliopiston kemisti Jianing Li.

Nanotyökalu säilyttää muotonsa eri liuottimissa ja lämpötiloissa. Siitä ennakoidaan kätevää välinettä nanotekniikoihin, josta odotetaan uutta isoa tulevaisuuden teollista alaa.

Kemisti Sir Fraser Stoddart, yksi maailman johtavista kemisteistä, kuvaa nanoavainta nerokkaaksi ja yksinkertaiseksi.

Pienestä jakoavaimesta kertoivat Science Daily ja kemian alan julkaisu Angewandte Chemie.

Sisältö jatkuu mainoksen alla