Ma már egyszerű a szerves vegyületek tervezése

A kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia szerdai stockholmi bejelentése szerint a francia Jean-Pierre Sauvage, a brit J. Fraser Stoddart és a holland Bernard L. Feringa kapja molekuláris gépek tervezéséért és létrehozásáért.
    

A magyar szakember felidézte, hogy a mostani Nobel-díj előzménye 1987-re nyúlik vissza, amikor Jean-Marie Lehn francia kémikus - Jean-Pierre Sauvage mentora - kapta megosztva az elismerést. Mint hozzátette, tulajdonképpen onnantól ered a koronaéter típusú vegyületek létrehozásának a gondolata. A koronaéter egy gyűrű alakú, nagyjából egy nanométer átmérőjű makrociklus, amelyet szerves kémiával foglalkozó kutatók terveznek és hoznak létre. Nem csak külföldön, de idehaza is Huszthy Péter akadémikus csoportjában a Budapesti Műszaki Egyetemen - tette hozzá.
   
Perczel András szerint a csaknem harminc évvel ezelőtti Nobel-díjat azért kapták a szakemberek, mert a megfelelő gyűrűméretekkel különböző ionokat tudtak kihalászni, szelektíven megfogni.
   
"Mostanra a gyűrűk kicsit átalakultak, esetenként megnőttek és már nem csupán egy Na+ vagy K+ iont tudnak befogni, hanem egy egész szerves molekulát lehet átfűzni rajtuk. Ezáltal olyan szupramolekuláris komplexek alakulhatnak ki, amelyet úgyis felfoghatunk, mint egy tengelyt és az azt körülölelő gyűrűt, ilyen a rotaxán" - fejtette ki a kémikus.
   
A 2011-ben Bolyai-díjjal kitüntetett magyar szakember szerint az érintett vegyületek különböző kémiai gradiensekre (ionerő avagy az oldat PH-jának változása) vagy hőhatásra kezdenek mechanikai mozgásba.
   
A holland Bernard L. Feringa az 1990-es évek végén olyan molekuláris rendszert fejlesztett ki, amely hő vagy UV-sugárzás hatására ciklikus forgó mozgásba kezd, hasonlóan a négyütemű motorhoz. A tengely, a kerék és a forgás lehetőségének meglétével tehát minden adott a molekuláris szintű gépezetek létrehozásához - foglalta össze a magyar kémikus egy autóipari példával élve.
   
Mindez nem fikció ma már, hiszen a "nanocar" megszintetizált, elkészített valóság, a világhálón megtalálható képe a laikus számára is egy autó alvázát idézi. A gömbszerű négy kereket fullerén molekulák alkotják, mely molekulatípus felfedzéséért Krot, Curl és Smalley 1996-ban kapta a Nobel-díjat - fűzte hozzá a magyar kémikus.
    

A molekuláris gépek jövőbeli alkalmazási lehetőségeiről szólva Perczel András elmondta, még nem tudni pontosan, hogy a mikrokozmoszt az emberiség miként és mikor fogja benépesíteni ilyen és hasonló eszközökkel, de ha belegondolunk, hogy nanolitográfiával ma 14 nanométer széles "sávokat" használunk egyes számítógépek processzoraiban, akkor azon a 10 nanométer nagyságrendű nanoautók már el is férhetnek.
   
Felmerült továbbá a nanokapillárisok tisztításának a gondolata is ilyen kémiai szintézis során előállított eszközökkel. A villanymotor sikertörténetét felidézve a szakember hozzátette, hogy idővel valószínűleg se szeri, se száma nem lesz a nanogépek alkalmazási lehetőségeinek.
   
A kutatási terület jövőjével kapcsolatban kiemelte, hogy érdekes kihívás lesz például az egyelőre klasszikus szerves vegyületekből felépülő "nano-masinákat" biokompatibilis építőelemekből - például cukrokból és aminosavakból - fel- vagy átépíteni. Így ezek, amikor feladatukat bevégezték, természetes módon lebonthatóvá válnak, tehát nemcsak tervezni és létrehozni, de környezetbarát módon eltakarítani is lehet majd a feleslegessé váló eszközeinket - tette hozzá Perczel András.