科學(xué)家設(shè)計(jì)出人一樣走路的分子

科學(xué)家設(shè)計(jì)出人一樣走路的分子

　　美國(guó)科學(xué)家最近就設(shè)計(jì)出了這樣的分子――“9，10-硫代蒽”。這種分子在受熱時(shí)，它伸出的兩個(gè)硫基一個(gè)邁向前方，另一個(gè)附著在平面上保持方向，如此往復(fù)就像人走路一樣運(yùn)動(dòng)，而兩個(gè)硫基就像兩條腿。加州大學(xué)河邊分校的研究人員在最新一期《物理評(píng)論通訊》網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一新發(fā)明。

　　一般的分子和原子在受熱時(shí)總是無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但“9，10-硫代蒽”可以保持直線前進(jìn)，它附著在平面上的那個(gè)硫基總是能使分子不偏離路線。在實(shí)驗(yàn)中研究人員發(fā)現(xiàn)，這種新分子能沿著直線連續(xù)“走”一萬(wàn)步以上，而不需要導(dǎo)軌或引槽。

　　領(lǐng)導(dǎo)這一研究的加州大學(xué)河邊分校助理教授路德維希?巴特斯說(shuō)，這種分子問(wèn)世，說(shuō)明納米世界里的分子和原子，在人工設(shè)計(jì)下也能像宏觀世界的物體那樣運(yùn)動(dòng)。此外“9，10-硫代蒽”也有潛在的實(shí)際用處，比如用作新概念的“分子計(jì)算機(jī)”。

　　所謂“分子計(jì)算機(jī)”是上世紀(jì)90年代由IBM公司提出的新型計(jì)算機(jī)概念。當(dāng)時(shí)科學(xué)家們?cè)O(shè)想，如果能讓分子沿直線運(yùn)動(dòng)，就可以將它們制成一個(gè)極其微小的“算盤(pán)”。把分子作為數(shù)字“1”，當(dāng)一個(gè)分子沿直線向另一個(gè)分子運(yùn)動(dòng)過(guò)去，就像珠算中的“1＋1”，自然就輸出了結(jié)果“2”。

　　巴特斯說(shuō)，“分子計(jì)算機(jī)”的概念一直沒(méi)有發(fā)展，主要是因?yàn)槿绻脗鹘y(tǒng)的分子來(lái)實(shí)現(xiàn)“分子運(yùn)算”，就必須有一個(gè)導(dǎo)軌來(lái)約束分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這是很難做到的。但如果用“9，10-硫代蒽”，實(shí)現(xiàn)“分子運(yùn)算”就根本不需要導(dǎo)軌。此外，如果把“9，10-硫代蒽”作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)材料，由于它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其存儲(chǔ)密度將比現(xiàn)有材料高1萬(wàn)倍以上。