Avantajele excepționale ale Transmisiilor Precesionale

Academia Regală Suedeză de Știință, la 5 octombrie 2016, a acordat, iar la 10 decembrie 2016, la Stockholm, a înmânat Premiul Nobel cercetătorilor Jean-Pierre SAUVAGE din Franța (Universitatea Strasbourg), J. Fraser STODDART din SUA (Universitatea Northwestern) și Bernard L. FERINGA din Olanda (Universitatea Groningen) pentru lucrarea „Proiectarea și sinteza mașinilor moleculare”. Evenimentul a pus temelia unei noi epoci în mașinologie datorate cercetărilor la joncțiunea domeniilor chimiei moleculare și mecanicii fine. Cercetările științifice privind dezvoltarea transmisiilor mecanice, motoarelor, dispozitivelor, roboților și mașinilor cu dimensiuni moleculare vor constitui un nou domeniu de cercetare-inovare.

Înalta Comisie Nobel a constatat că la ora actuală transmisiile mecanice, motoarele și mașinile moleculare funcționale în mare parte rămân a fi jucării ale imaginației umane, acestea încă nu au putut avea aplicații reale, deoarece ele se construiesc foarte greu, dar și mai dificil este să le forțezi să lucreze. În urma acestei constatări a Comisiei, apare o întrebare retorică: pentru ce dar a fost acordat Premiul Nobel?!

Laureații Premiului Nobel au întreprins trei pași fundamentali pentru a face posibilă proiectarea și sinteza mașinilor la scară moleculară. În 1983, J.-P. SAUVAGE a propus unirea a două molecule inelare într-un lanț, atribuindu-le legătura mecanică mai liberă decât în legăturile covalente obișnuite. În 1991, F. STODDART a propus crearea unui cuplu cinematic compus dintr-un ax molecular, pe care se rotește sau se deplasează axial un inel molecular. În 1999, B. FERINGA a propus crearea unui motor molecular compus dintr-un rotor molecular cu mișcare de rotație continuă în aceeași direcție. Prin aceste invenții laureații au reușit să revoluționeze structura și funcționalitatea mașinilor, să extindă gama dimensională de la macromașini cu diametrul rulmenților ajuns la 8 metri până la nanomașini de un milion de ori mai mici de un milimetru sau de o mie de ori mai mici decât diametrul unui fir de păr – un debut strălucit al unei noi epoci în domeniul mașinologiei la scară moleculară.

Aidoma exploziei tehnologiilor laser,  cu certitudine va urma o explozie a tehnologiilor moleculare bazate pe proiectarea și sinteza mașinilor moleculare. Procesul a început deja. După pasul trei propus de B. FERINGA în 1999, un motor molecular a fost dezvoltat de Christian JOACHIM, profesor invitat la Institute of Materials Research and Engineering din Singapore, care, în 2009, primul în lume și-a dat seama cum să comunice mișcare de rotație controlabilă unei roți dintr-o transmisie mecanică moleculară cu diametrul de 1,2 nm.

Aplicațiile mașinilor moleculare vor revoluționa medicina prin: transportul cu vehicule moleculare a medicamentelor către celulele canceroase; intervenții chirurgicale cu aplicarea roboților moleculari; pătrunderea roboților și a dispozitivelor moleculare în interiorul celulelor umane pentru a le „repara” fără să le afecteze; elaborarea unor noi metode de administrare a medicamentelor etc. În baza transmisiilor, motoarelor și dispozitivelor moleculare se vor dezvolta noi concepte de calculatoare și tehnologii de comunicare, iar în baza mașinilor moleculare dirijate de calculatoare moleculare „Chimia stocastică” actuală va putea fi substituită cu „Chimia algoritmică”.

Laserul, urmat de mașinile moleculare, sunt cele mai reprezentative inovații pentru mașinologie, desemnate cu Premiul Nobel care, vor continua să revoluționeze progresul tehnico-științific în majoritatea domeniilor de activitate umană. Aceste două mari invenții au parcurs același traseu evolutiv de la imaginația fantastică la aplicații reale. În cazul laserului, perioada de transpunere a imaginației în realitate a demarat cu „Hiperboloidul…” publicat în 1927, având în spate principiile de funcționare enunțate în 1916 de Albert EINSTEIN și legea radiației a lui Max PLANCK și a finalizat cu decernarea Premiului Nobel pentru dispozitivul laser în 1964.

În cazul mașinilor moleculare, primele lucrări științifice au apărut la începutul anilor ’80, acestea fiind catalogate de către mașinologii timpului drept „imaginații fantasmagorice”, iar 1983 poate fi considerat anul de start al cercetărilor de transpunere a fantasticului în realitate.

Laserul și mașinile moleculare au avut nevoie de 34-37 de ani pentru a se dezvolta până la invenții demne de Premiul Nobel. Astăzi, peste 52 de ani de la decernarea Premiului Nobel, constatăm că tehnologiile laser au avut un impact revoluționar asupra progresului tehnico-științific la scară mondială. În următorii 40-50 de ani ne putem aștepta la tehnologii revoluționare și în domeniul mașinilor moleculare produse pe picior industrial.

Domeniului dezvoltării transmisiilor moleculare au fost consacrate o serie de lucrări, la unele dintre care s-au referit și autorii monografiei „Antologia invențiilor: acad. Ion BOSTAN ș.a.: Transmisii Planetare Precesionale Cinematice; Mini- și nanotransmisii moleculare precesionale”, vol. 4, 2011, Chișinău.

Un amplu material privind transmisiile precesionale moleculare și motoarele precesionale moleculare elaborate în cadrul UTM, expuse în monografia menționată, a fost publicat în ziarul UTM „MESAGER UNIVERSITAR”, ediția din decembrie 2016, pag. 1-2, semnat de academicianul Ion BOSTAN, intitulat „Avantajele excepționale ale Transmisiilor Precesionale în contextul dezvoltării „transmisiilor moleculare”, desemnate cu Premiul Nobel-2016” – utm.md/mesager/2016/mu-decembrie-2016.pdf

 

 

 

Print article Print article Conținutul website-ului utm.md este destinat exclusiv informării publicului larg. Preluarea materialelor se permite în limita a maximum 500 de semne, dar nu mai mult de jumătate din articolul preluat. În aceste condiţii, este obligatorie citarea sursei şi a autorului, iar în cazul portalurilor informaţionale – indicarea linkul ce conduce direct la sursă. Republicarea integrală a conținutului site-ului este interzisă în lipsa unui acord prealabil din partea Universității Tehnice a Moldovei. Pentru a obține acest acord, vă rugăm să ne contactați pe pr@adm.utm.md .