W środę w Sztokholmie Królewska Szwedzka Akademia Nauk ogłosiła, że Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za "zaprojektowanie i syntezę maszyn molekularnych" otrzyma trzech naukowców: Jean-Pierre Sauvage, J. Fraser Stoddart oraz Bernard L. Feringa.

"Chemicy, którzy dostali Nobla, podjęli się trudu zrobienia cząsteczek, które mogą pełnić rolę maszyn" - opisał w rozmowie z PAP prof. Robert Hołyst z Instytutu Chemii Fizycznej PAN. Jak dodał, aby wykonywać jakąś pracę, cząsteczka musi dostać energię. "Możemy np. zaświecić na cząsteczkę. Ona wchłonie troszkę energii i np. się skurczy. A kiedy coś się kurczy lub rozszerza, może wykonać pracę, np. będzie coś napinać albo luzować" - wyjaśnił Hołyst. To właśnie tego typu maszyny zostały opracowane przez tegorocznych noblistów. "Oni zrobili cząsteczki, które zachowują się jak molekularne motorki" - porównał badacz.

Jak powiedział prof. Hołyst, maszyny molekularne występują w przyrodzie - w komórkach organizmów. Działają jednak inaczej niż te opracowane przez noblistów. "Projekt architektoniczny matki natury jest inny - matka natura do nakręcania swoich maszyn biologicznych w dużej mierze używa tzw. szumu termicznego" - dodał.

Szum termiczny to wynik tego, że cząsteczki wokół nas poruszają się bardzo szybko, np. molekuły wody - z prędkością kilkuset metrów na sekundę. To, jak silne zachodzą między cząsteczkami zderzenia, można obserwować np. patrząc pod mikroskopem na zanurzone w wodzie pyłki kwiatów - okazuje się (to tzw. efekt Browna), że nieustannie się one poruszają. "Energia szumu termicznego będzie miliardy razy większa niż praca, którą maszyna mogłaby wykonać" - zwrócił uwagę prof. Hołyst.

"Komitet Noblowski nic o tym nie powiedział, ale to dramatycznie obniża użycie molekularnych maszyn w jakichkolwiek praktycznych zastosowaniach" - ocenił Hołyst i dodał, że "na razie jeszcze nie udało się wyprodukować maszyn molekularnych, które wykonują pracę użyteczną dla człowieka".

Jego zdaniem nauka jednak idzie krok po kroku, a kolejni uczeni dokładają cegiełki do poprzednich osiągnięć. "To fantastyczne, że w ogóle takie maszyny zrobiono w drodze syntezy" - uważa badacz z IChF PAN. Jak przyznał, decyzja Komitetu Noblowskiego nie jest dla niego zaskoczeniem. "Od wielu lat mówiło się, że Stoddart może dostać Nobla" - przypomniał.

Do badań nad molekularnymi maszynami cegiełkę dołożyli i badacze z Instytutu Chemii Fizycznej PAN. Tam udało się zbadać mechanizm ruchu kinezyny - jednej z biologicznych maszyn molekularnych - po swojej drodze - mikrotubuli. W IChF PAN udało się też - jak dodał prof. Hołyst - opracować nanowiatrak - pojedyncze cząsteczki napędzane parującą wodą.

PAP - Nauka w Polsce

lt/ agt/