सूक्ष्म जगत अभी भी रहस्यों से भरा है, लेकिन वैज्ञानिक नहीं रुके
रासायनिक उद्योग में हाल के तीन अध्ययनों ने आणविक स्तर पर पंपों और रोटरी मोटर्स में सफलता हासिल की है। सूक्ष्म उपकरण अभी तक आधिकारिक प्रीमियर और वास्तविक उपयोग के लिए तैयार नहीं हैं, लेकिन संभावनाएं प्रौद्योगिकी के बड़े वाले हैं। भविष्य के माइक्रोइंजन कार्बन डाइऑक्साइड को सीधे वायुमंडल से अवशोषित करने में सक्षम होंगे, जिसके बाद प्राप्त ऊर्जा की मदद से वे समुद्र के पानी से मूल्यवान धातुओं को निकालेंगे।
हमारे परिचित आंतरिक दहन इंजन गर्मी पैदा करने के लिए ईंधन जलाते हैं, जो अपनी उच्च ऊर्जा के कारण, पिस्टन, गियर और अन्य तंत्रों को कड़ाई से निर्दिष्ट दिशा में धकेलता है। हालांकि, आणविक स्तर पर, एक पूरी तरह से अलग सिद्धांत काम करता है। कणिका कणों के छोटे आकार के गायब होने के कारण, आणविक रोटर गर्मी की आपूर्ति होने पर समान संभावना के साथ दक्षिणावर्त और वामावर्त दोनों को स्थानांतरित कर सकते हैं। अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं, जिससे बड़ी संख्या में माइक्रोमोटर्स का समन्वित कार्य असंभव हो जाता है।
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के ऑर्गेनिक केमिस्ट फ्रेजर स्टोडडार्ट ने सालों तक इस समस्या को हल करने के लिए संघर्ष किया। अंत में, वह सफल हुआ और पहली रासायनिक-आधारित आणविक मशीनों में से एक बनाने में सक्षम था, जिसके लिए उन्हें 2016 में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। स्टोडडार्ट के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक टीम ने सूक्ष्म छल्ले का आविष्कार किया जो कुछ अभिकर्मकों के प्रभाव में आणविक अक्ष पर "रैप" करते हैं। प्रारंभ में, रोटरों की गति की अराजक प्रकृति बनी रही, जिसका अर्थ है कि वे बेकार थे।
हालांकि, समय के साथ, स्टोडडार्ट की टीम ने माइक्रोमोटर्स के अनिश्चित आंदोलन के मुद्दे को हल किया। दिसंबर 2021 में, विज्ञान में, वैज्ञानिकों ने बताया कि वे इसके लिए एक ऑर्गोमेटेलिक ढांचे का उपयोग करके अगली पीढ़ी के आणविक पंपों को स्थिर करने में सफल रहे हैं। शोधकर्ताओं ने वस्तुतः प्रत्येक सूक्ष्म रोटर को इस संरचना से जोड़ा और एक कड़ाई से परिभाषित स्थिति निर्धारित की जिसे पूरे प्रयोग में बनाए रखा गया था।
आणविक रोटर कई अणुओं के समूह जैसा दिखता है।
डेविड ली, मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में एक रसायनज्ञ, और उनके वैज्ञानिकों की टीम ने और भी आगे बढ़कर एक सूक्ष्म रोटर बनाया जो तब तक लगातार घूमता रहता है जब तक कि "ईंधन" तक उसकी पहुंच हो। फिलहाल, रोटर बेहद धीमी गति से घूमता है, जिससे प्रति दिन लगभग तीन चक्कर लगते हैं। शोधकर्ता इस प्रक्रिया को तेज करने के लिए काम कर रहे हैं, और वस्तुतः हर दिन वे आणविक तंत्र बनाने के लिए नए नियमों की खोज करते हैं।