日本科学家日前制造出了目前世界上最小的剪刀,不过它非但无法用手操作,而且用肉眼也看不见。因为它只有分子那么大,一开一合都要用光来控制。研究者表示,这种高科技剪刀可用于帮助操纵身体内的基因、蛋白质和分子等。
据报道,这种剪刀只有3纳米长(1纳米相当于十亿分之一米),只有紫光波长的1%。别看它小,但与一般的剪刀构造毫无二致,同样拥有中枢轴、两个把手和两块刀片。
研究小组在美国化学学会25日的年度会议上发表的研究报告指出,剪刀的中枢轴就像一个三明治,两个碳板中间夹着一个圆形的铁原子,并可围绕铁原子自由旋转;刀片是碳氢元素形成的苯基,而两个把手则是由有机化学物“亚苯基”组成,中间由一段名为“偶氮苯”的能反光的化学物质分子相连。当用可见光照射剪刀时,把手间的“偶氮苯”就会伸长,使把手和刀片张开;而用紫外线照射剪刀时,把手和刀片又会由于“偶氮苯”的缩短而合拢。
东京大学研究员卓造相田表示,这把分子剪刀能像钳子一样牢牢夹住分子,并进行操作,比如前后拉动或转动。另一名研究员一司金原表示,他们现在正在开发稍微大一点的分子剪刀,这样研究者可以远距离操纵。借助能深入人体组织的近红外光线,这种剪刀将在人体研究和医学领域发挥重要作用。
据国外媒体报道,日本科学家创造出了可能是世界上最小的剪刀——分子剪刀,剪刀的启合通过光来控制。研究人员表示,这种新颖的剪刀可能有助于调控基因、蛋白质和人体内的其他分子。
剪刀仅3纳米长,比紫光波长小100倍。这种分子装置是由东京大学的研究人员设计而成的,与真正的剪刀一样,它也是由枢轴、把柄和刀片组成。这项发明公布于25日芝加哥举办的一年一度的美国化学学会上。刀片由碳、氢构成的苯基环制成,枢轴是一种叫做二茂铁的分子,它的结构是一个圆形铁原子处在两个碳板之间,从本质上讲,像一个三明治。碳板能围绕铁原子自由旋转。把柄是亚苯基的有机化学结构,它与偶氮苯(一种与光作用的分子)连接在一起,当可见光照在剪刀上后,偶氮苯就会张开,把柄会打开,刀片合上。但是,在剪刀上照射紫外线会有相反的效果。
研究人员声称,他们的剪刀会象钳子一样牢牢地抓住分子,对分子进行处理,也就是来回扭曲分子。阿伊达称:“这是首例分子机器能通过光作用于其他分子的分子装置,这种工作原理对于未来的 机器人发展有着重要的作用。”研究人员还能够遥控操作该装置,目前,他们正致力于开发更大一点的剪刀,东京大学的一位研究人员说:“可以通过近红外线,剪刀能用于身体内部,进入人体更深的部分。”