人工电机可模仿“驱动生命”的自然机制

 

科技日报北京1月23日电（记者张梦然）英国曼彻斯特大学和法国斯特拉斯堡大学组成研究团队共同创造了一种新的人工微型电机。它的设计灵感来源于人体内的蛋白质，通过模仿“驱动生命”的自然机制，将化学能转化为机械运动。相关成果发表在最新一期《自然》杂志上。

人工电机可模仿“驱动生命”的自然机制。图片来源：英国曼彻斯特大学

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团队通过模拟生物学中使用的分子机器——那些负责运输物质、处理信息或复制等重要任务的小型天然机制，创造出独具特性的新材料，而这些特性是自然界中没有的。

此次新开发的电机尺寸非常之小，甚至比一根头发丝还要细得多。它们被嵌入到一种合成凝胶材料内部，添加“燃料”后，就会像小型汽车引擎那样运作，将燃料转换为能量，同时排出废料。这个过程中产生的能量用来旋转电机，进而扭曲凝胶中的分子链，使凝胶本身收缩并储存能量，这有点像把松紧带拧起来储存弹性势能。

团队展示了这些电机可以用来开启或关闭微小孔洞，以及加快某些化学反应的速度。未来这项技术有望在多个领域带来革命性变化。如在医学领域，这样的分子机器可用于靶向药物递送，提高治疗效率；在能源方面，它们可能提供一种新型能量存储解决方案；而在纳米技术中，这些电机或成为构建复杂纳米结构的关键组件。

新研发的人工电机虽然极其微小，但在添加燃料后，就能像小型汽车引擎般工作，这不仅为理解生命的基本过程提供了新视角，也为未来的科技应用带来广阔前景。此外，这一进展也强调了跨学科合作的重要性。生物学、物理学、化学以及工程学等多个领域的知识和技术融合在一起，共同推动了科学的进步。随着进一步的研究和发展，我们期待看到更多基于此原理的技术创新，为人类社会带来深刻变革。

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