Fra primitive molekylære ringstrukturer og kæder til kunstige muskler og mikroskopiske motorer.
Dette års Nobelpris i kemi går til verdens mindste maskiner.
Franske Jean-Pierre Sauvage, skotske J. Fraser Stoddart og hollandske Bernard L. Feringa har tilsammen skabt et helt nyt felt, der handler om at bygge maskiner på molekylært plan. Og det modtager de altså årets Nobelpris i kemi for.
Sauvage og Stoddart deler en halvdel mens Feringa modtager den anden halvdel af prisen.
Som med Nobelprisen i fysik i går er der igen tale om lidt af en overraskelse. Mange eksperter havde forudsagt, at folkene bag genteknologien CRISPR/Cas9 ville vinde. Men i stedet bliver fædrene til et felt med enormt potentiale hædret.
Se prisen blive uddelt i videoen herunder:
https://www.youtube.com/watch?v=DfB4NHDI83Q
Molekylære kæder var starten
Ved præsentationen forklarede professor Olof Ramström fra Kungliga Tekniska Högskolan hvordan de tre forskeres forskning var med til at starte et helt felt.
Først nævnte han Sauvages opdagelse af catenane, en molekylær kæde.
- Et meget vigtigt gennembrud kom i 1983 da Sauvage og hans hold konstruerede en molekylær kæde. Og det åbnede et helt nyt felt og førte til, at endnu et felt kaldet topologisk kemi opstod, forklarede han.
I 1991 opdagede J. Fraser Stoddard's forskningshold så en måde at blande et ringformet molekyle med en kæde, som kaldes en rotaxane.
- Ringen kan bevæge sig på kæden. Og de to forskningsgrupper viste, at de kunne kontrollere bevægelsen af de her molekyler, sagde Olof Ramström.
Mikromuskler og molekylære elevatorer
Senere byggede Sauvages hold et molekyle der kan udvide sig og sammentrække sig - ligesom en muskel, mens J. Fraser Stoddard konstruerede en molekylær elevator.
Det sidste store gennembrud stod Bernard L. Feringa ved University of Groningen for.
- En af de vigtigste komponenter, der er meget vigtige i maskiner, er motoren, eller rotoren. Det var fundamentalt, forklarede Olof Ramström.
En motor på mikroskopisk plan
I 1999 opdagede den hollandske kemikar Feringa og hans hold netop det. De byggede en rotor der bevægede sig i kun én retning, når man skiftevis belyste de to halvdele af molekylet.
- Og nu har de molekylære motorer, der roterer op til 12.000 gange i sekundet. De har endda bygget et molekyle med fire aksler og en slags hjul. En slags bil med molekylært firehjulstræk, der kan bevæge sig ad en overflade.
https://www.youtube.com/watch?v=wR6PJACfGlc
Enormt potentiale
Deres forskning betegnes i dag som grundforskning, men har enormt potentiale i fremtiden forklarer Olof Ramström.
- Udviklingsstadiet er tæt på dét maskiner var på i begyndelsen af det 19. århundrede. Men nu har vi elektriske maskiner overalt. Fremtiden vil vise, hvad disse molekylære maskiner vil bringe os.
Bernard L. Feringa var meget beæret og chokeret, forklarede han over en telefon ved præsentationen.
- Jeg føler nogen gange mig lidt som Wright-brødrene, da de fløj for første gang. Da sagde folk: Hvorfor har vi brug for en flyvemaskine? Og i dag flyver vi jo rundt hele tiden, sagde han.
Og så forklarede han, hvordan han forestiller sig, at deres små maskiner og robotter i nanostørrelse i fremtiden vil kunne sprøjtes ind i kroppen for at bekæmpe kræftceller, levere medicin og give os intelligente materialer, der kan ændre sig og tilpasse sig sine omgivelser.
Om forskerne:
Jean-Pierre Sauvage, født i 1944 i Paris. Ph.d. i 1971 fra University of Strasbourg hvor han i dag er Professor Emeritus og forskningsleder Emeritus ved Centre national de la recherche scientifique (CNRS) i Frankrig.
Sir J. Fraser Stoddart, født i 1942 i Edinburgh. Ph.d. i 1966 fra Edinburgh University. Board of Trustees Professor i kemi ved Northwestern University, USA.
Bernard L. Feringa, født i 1951 i Barger-Compascuum i Holland. Ph.d. i 1978 fra University of Groningen, hvor han stadig er professor i organisk kemi.