Nobelovu cenu získali chemici, kteří umí postavit stroje z molekul

Zahraničí Zahraničí, Jan A. Novák
Aktualizováno 5. 10. 2016 13:18
Ve Stockholmu byla udělena letošní třetí Nobelova cena. Laureáty ceny za chemii se stali Francouz Jean-Pierre Sauvage, Brit Fraser Stoddart a Nizozemec Bernard Feringa. Královská švédská akademie věd je ocenila za návrh a syntézu molekulárních strojů.
Ilustrační foto.
Ilustrační foto. | Foto: Twitter

Stockholm – Postavit nanoauto s pohonem všech čtyř kol? Pro letošní laureáty Nobelovy ceny za chemii žádný problém.

Trojice oceněných vědců – Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart a Bernard Feringa – se totiž zabývá molekulárními stroji. To je označení pro proteinové komplexy, které mají na starosti veškeré procesy probíhající v živých organismech.

Když roku 1959 slavný fyzik Richard Feynman předpověděl možnost manipulovat s jednotlivými atomy a sestavovat z nich stroje velikosti molekul, byl považován za fantastu. Jeho přednáška s názvem "Tam dole je spousta místa" tehdy ale založila nový obor, který teprve o 15 let později dostal jméno nanotechnologie - což znamená manipulace a obrábění v měřítku nanometrů (miliardtin metru).

Letos ocenění vědci vytvořili základní předpoklady k naplnění Feynmanovy vize: sestavili konstrukční prvky takových strojů.

Molekula jako ložisko

"Letošní laureáti Nobelovy ceny za chemii revolučním způsobem miniaturizovali stroje a přivedli tak chemii na novou úroveň, " zdůvodňuje nobelovský výbor svou volbu. A i když toto spojení strojírenství s chemií zdánlivě nedává smysl, bližší pohled ukáže jeho hlubokou logiku: chemie je manipulace s atomy a molekulami - a právě jen tak jde stavět mikroskopické motory a další zařízení.

První z oceněných Jean-Pierre Sauvage je francouzský chemik, který se na Strasbourg University specializuje na molekulární chemii. Těžiště jeho práce spočívá ve studiu vazeb v molekulách. Ty u běžných molekul fungují na principu sdílení elektronů mezi jednotlivými atomy. Taková vazba je ale pevná a (zjednodušeně řečeno) neumožňuje pohyb, takže ji pro konstrukci nanostrojů nejde použít.

Jean-Pierre Sauvageovi se roku 1983 podařilo vytvořit vazbu, která funguje na mechanickém principu takže dovoluje vzájemný pohyb mezi částmi molekuly. To otevřelo cestu k sestavování pohyblivých prvků mikroskopických strojů jako jsou klouby, ložiska, táhla, páky a další.

Na Savageovu práci navázal roku 1991 skotský chemik Sir James Frasser Stoddart, který v současnosti působí na Northwestern University v USA. Předmětem jeho práce bylo sestavování pohyblivých prvků na úrovni molekul propojených mechanickými vazbami. Největší pozornost vzbudil prvek nazvaný rotaxane, což je vlastně plně otočná osa ukotvená v ložisku - ovšem to celé velikosti molekuly.

Od nanomotoru k nanoautomobilu

Většina strojů potřebuje nějaký pohon - a právě konstruování motorů molekulární velikosti je předmětem práce třetího z oceněných, Bernarda Feringy. Nizozemský chemik působící na University of Groningen je vlastníkem několika desítek patentů, z nichž velká část se týká vypínačů a motorů velikosti molekul.

První takový motor Feringa sestavil roku 1991. Zdrojem energie v něm je - stejně jako v živých organismech - adenosintrifosfát (ATP) a lze jej zapínat a vypínat stejně jako skutečný motor běžné velikosti. Později vědci na tomto principu sestavili funkční "nanoautomobil" (nanocar), jehož čtyři kola tvoří kulové molekuly fulerenů.

V současnosti jsou nanomotory a další nanostroje přibližně na úrovni, na jaké byla elektrotechnika okolo roku 1830 - a přinejmenším stejně bouřlivý rozvoj je teprve před nimi.

Za pomoci molekulárních technologií půjde konstruovat inteligentní materiály nového typu, terapeutické roboty působící uvnitř lidského těla, nové typy akumulátorů, umělé orgány a končetiny, neviditelné senzory, kyborgy spojující přednosti strojů a živých systémů a celou řadu dalších dnes jen těžko představitelných zařízení.

Nechybí ani názory, že nanotechnologie způsobí ještě dramatičtější společenské změny než průmyslová revoluce v 19. století.

Loni se prestižního ocenění v tomto vědním oboru dostalo Švédovi Tomasi Lindahlovi, Američanovi Paulu Modrichovi a Turkovi Azizi Sancarovi za výzkum oprav DNA.

Nobelův týden pokračuje

Letos už byly uděleny dvě Nobelovy ceny. V pondělí se těšil z pocty za lékařství Japonec Jošinori Ósumi za výzkum autofagie.

V úterý byli vyznamenáni za fyziku tři Britové působící v USA David Thouless, Duncan Haldane a Michael Kosterlitz za výzkum neobvyklých stavů hmoty, který může přispět k výrobě dokonalejších materiálů využitelných v elektronice či kvantových počítačích.

Tento týden má být ještě v pátek oznámen letošní nositel Nobelovy ceny za mír. V pondělí je pak na řadě udělení ceny za ekonomii. Datum ohlášení ceny za literaturu zatím nebylo oficiálně stanoveno, nicméně se očekává, že její držitel bude vyhlášen příští týden ve čtvrtek.

 

Pokud jste v článku zaznamenali chybu nebo překlep, dejte nám, prosím, vědět prostřednictvím kontaktního formuláře. Děkujeme!

Právě se děje

Aktualizováno před 1 hodinou

Hasiči zasahují u požáru haly u Čelákovic, vyhlásili třetí stupeň poplachu

Hasiči zasahují u požáru haly v Zápech u Prahy, vyhlásili třetí stupeň poplachu ze čtyř, v hale jsou uskladněny zřejmě autodíly, oleje a plynové lahve, hrozí zřícení konstrukce, řekla mluvčí středočeských hasičů Dagmar Zemanová.

"Požár byl hlášen před 20:00, je v plném rozsahu a hrozí pád konstrukce, na místě je 30 vozidel a 17 jednotek, vypomáhají i pražské," řekla Zemanová. Požár podle ní zřejmě způsobí velkou škodu.

Zdroj: ČTK
před 1 hodinou

"Vypil jsem příliš mnoho." Britský poslanec rezignoval poté, co sexuálně napadl dva muže

Britský konzervativec Christopher Pincher rezignoval na vládní post náměstka hlavního whipa kvůli údajnému sexuálnímu napadení dvou mužů, které údajně v opilosti osahával ve stranickém klubu v centru Londýna. Konzervativní strana jej v pátek vyloučila z poslaneckého klubu a v Dolní sněmovně bude pokračovat jako nezařazený, uvedla stanice BBC. Whip je vybraným poslancem, který dohlíží na to, aby příslušníci jeho strany hlasovali podle stranických zájmů.

Pincher ve čtvrtek napsal dopis premiérovi Borisi Johnsonovi, který v plném znění obdržel bulvární list The Sun. "Minulou noc jsem vypil příliš mnoho. Ztrapnil jsem sebe i ostatní… .Myslím, že je nyní správné, abych rezignoval na pozici náměstka hlavního whipa," napsal Pincher premiérovi.

Hlavní whip v britském parlamentu zaštiťuje celý systém dohlížení (whipování), je též členem vlády a mnohdy pravou rukou premiéra.

Zdroj: ČTK
před 1 hodinou

Česko předsednictví v Radě EU navzdory těžké době zvládne, ujistil Fiala

Premiér Petr Fiala (ODS) před večerním Koncertem pro Evropu v Litomyšli ujistil, že ČR zvládne předsednictví v Radě EU, přestože se nachází v těžké době. Česká republika bude dělat vše pro to, aby udržela jednotu EU, která se v těchto měsících ukázala její nejsilnější zbraní, uvedl Fiala. Předsedkyně Evropské komise Ursula von der Leyenová v projevu řekla, že Česko vždy inspirovalo Evropu příběhy odvahy. Před zahájením koncertu vyskočili na pódium dva aktivisté, kteří s transparenty v rukou demonstrovali za ochranu klimatu.

Fiala ve svém proslovu pogratuloval francouzským kolegům k úspěšným šesti měsícům v čele EU. "Pevně věřím, že Česká republika naváže na francouzské úspěchy a dostojí svým závazkům ve prospěch Evropy a jejích občanů. Nacházíme se v jednom z nejtěžších období posledních desetiletí, ale jsem přesvědčen, že tak, jako jsme zvládli minulé krize, dovedeme si poradit i se současnými problémy," řekl Fiala.

S evropskými politiky v pátek Litomyšli mluvil o tom, co je třeba v nadcházejících měsících udělat, aby obyvatelé členských států žili ve větším bezpečí a byla zachována prosperita kontinentu. "A hlavně, abychom pomohli našim občanům zvládnout rostoucí ceny a zajistili dostatek energií a potravin," uvedl Fiala.

Zdroj: ČTK
před 2 hodinami

V Nigérii odsoudil soud tři muže k trestu smrti ukamenováním

Islámský soud v severonigerijském státě Bauchi odsoudil tři muže k trestu smrti ukamenováním, protože se prokázala jejich homosexualita. Podle agentury Reuters to dnes oznámil náčelník náboženské policie, která muže zatkla.

Severní Nigérie je převážně muslimská. Soudy, které se řídí islámským právem šaría, státy v tomto regionu používají k trestání obyvatel za různé činy, od cizoložství až po rouhání.

Šéf náboženské policie v místní správní oblasti Ningi v Bauchi Adam Dan Kafi uvedl, že tři muži byli zatčeni 14. června a obviněni před islámským soudem. Všichni tři, včetně sedmdesátiletého muže, se podle Kafiho k činu přiznali, přestože je nezastupovali právníci. Soudce Munka'ilu Sabo je podle velitele náboženské policie ve čtvrtek odsoudil k trestu smrti, ale mají možnost se do 30 dnů odvolat.

Každý trest smrti vynesený islámskými soudy musí v Nigérii schválit guvernér státu. V Nigérii se homosexualita, stejně jako ve většině afrických zemí, považuje za nepřijatelnou. V této nejlidnatější africké zemi zároveň platí zákon, jenž umožňuje dlouhé tresty odnětí svobody pro osoby odsouzené za veřejné projevy stejnopohlavního vztahu a osoby, které uzavřou stejnopohlavní manželství.

Zdroj: ČTK
Další zprávy