最近，法國國家科學(xué)院(CNRS)查爾斯·沙頓研究所的一個(gè)研究小組，把上千個(gè)納米機(jī)器組裝在一起，能像肌肉纖維那樣產(chǎn)生協(xié)調(diào)的收縮舒張運(yùn)動(dòng)，延展距離約10微米。相關(guān)論文發(fā)表在《應(yīng)用化學(xué)》網(wǎng)站上。

自然界創(chuàng)造的“納米機(jī)器”是生物分子由極復(fù)雜的蛋白質(zhì)組成，參與生物的基本生命功能，如運(yùn)輸離子、合成ATP(能量分子)、細(xì)胞分裂等。我們的肌肉運(yùn)動(dòng)也是由成千上萬的這些蛋白質(zhì)機(jī)器的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)來控制的，一個(gè)蛋白質(zhì)機(jī)器的作用范圍大約只有1納米。然而，成千上萬的這些微小作用結(jié)合起來，伸縮運(yùn)動(dòng)就被放大，能完美地協(xié)調(diào)各種運(yùn)動(dòng)行為。

過去幾年來，合成化學(xué)家在人造納米機(jī)器領(lǐng)域已經(jīng)取得了令人目眩的進(jìn)展，越來越多的研究開始轉(zhuǎn)向它們的機(jī)械性質(zhì)，但怎樣才能讓許多納米機(jī)器在時(shí)間和空間上協(xié)調(diào)配合至今尚未解決。

現(xiàn)在，法國斯特拉斯堡大學(xué)教授尼古拉斯·朱塞波尼領(lǐng)導(dǎo)的研究小組首次成功合成了一種長長的聚合鏈，通過超分子鍵把成千上萬的納米機(jī)器結(jié)合在一起，每個(gè)納米機(jī)器都能產(chǎn)生約1納米的線性伸縮運(yùn)動(dòng)。在pH值影響下，它們的模擬運(yùn)動(dòng)能使整個(gè)聚合鏈產(chǎn)生10微米的收縮或舒張，因此各種運(yùn)動(dòng)就被相應(yīng)地放大了1萬倍，就像肌肉組織中那樣。

巴黎狄德羅大學(xué)材料與復(fù)雜系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室用生物計(jì)量方法對(duì)這種納米聚合鏈進(jìn)行了精確測量。

研究人員指出，這一成果將為許多應(yīng)用領(lǐng)域打開廣闊的前景，如微型機(jī)器人、納米信息存儲(chǔ)、人工合成肌肉等，這些可組裝的納米機(jī)器還能用來設(shè)計(jì)擁有新奇機(jī)械性能的其他材料。