X-failid
Buckminsterfullereeni molekul, mis koosneb 60 süsinikuaatomist ja on peaaegu kerakujuline, valmistas teadlastele järjekordse üllatuse. Selgus, et see suudab käituda kui laine, nihutades nõnda kaugemale piiri igapäevase maailma ja kvantmaailma vahel.
Viini ülikooli füüsik Markus Arndt saatis buckipallide molekulid läbi imekitsastest piludest koosneva difraktsioonvõre. Võre taha asetatud detektor näitas selget interferentspilti, nii nagu see tekib valguslaine või elementaarosakeste puhul. Interferentspilti saab selgitada vaid nõnda, et iga molekul läbib vähemasti kaks ava. Ajakirjas Nature avaldatud töö kummutab väite, justkui avalduksid kvantefektid vaid väga väikeste objektide – elementaarosakeste ja aatomite – puhul. Uurijad ootavad samalaadseid tulemusi ka näiteks viiruste puhul.
Ülikiirete molekulaarsete arvutite sünniaeg on tulnud sammukese lähemale. Berliini keemik James La Clair sünteesis molekulid, mis plõksuvad kahe oleku vahel edasi-tagasi. Selleks on neile molekulidele vaja süsihappegaasi ja lämmastikugaasi.
Loodud molekul on lämmastiku olemasolul fluorestseeruv, ent kui see asendada süsihappegaasiga, fluorestsents kaob. See on esimene molekulaarne lüliti, mida juhivad atmosfäärigaasid.
La Clairi arvates kinnitab see avastus, et on võimalik luua uut elektroonikapõlvkonda. "See tehnoloogia võib ühel heal päeval viia arvutiteni, mis vajavad vaid gaase ja valgust, et mõtelda," ütles ta ajakirjale New Scientist.
Molekul näeb välja nagu rataste ahel. Need saavad üksteise suhtes liikuda. Kui nad on ühel tasapinnal, siis molekul fluorestseerub. SENSI nime kandev molekul satub sellisesse seisundisse lämmastikugaasi keskkonnas. Kui lämmastik asendada süsihappegaasiga, siis lülitub molekul välja ega fluorestseeru.
Fluorestsentsi jälgimiseks kasutatakse laserkiirt. See ergutab fluorestseerumisvõimelise molekuli üles ja see kiirgab footoni, mis kinni püütakse.
Teiste töörühmade poolt on siiani ehitatud molekulaarseid lüliteid, mis koosnevad suurest arvust molekulidest. Kuid SENSI vajab gaasilist keskkonda, ja et ühest seisundist teise lülituda, tuleb teda ümbritsev gaas vahetada. La Clair loodab jõuda selleni, et sisse-välja lülitava gaasi kogus oleks minimaalne.
Ränil põhinevatel transistoridel ehitatud kiibid palju pisemaks minna enam ei saa. Nende suurust piirab nii nende joonistamiseks kastutatava valguse lainepikkus kui ka mitmete kvantmehhaaniliste efektide häiriv mõju. Molekulaarsed vooluringid saavad olla ka nanomeetri murdosa paksused.
Kaaluta olekus ei kasva isegi väikseim kriimustus kergesti kinni. See sunnib kosmonaute erilisele ettevaatlikkusele. Alles Maal saavad haavad paraneda. Põhjus pole täpselt teada, kuid raku energiavabrik mitokonder ei funktsioneeri kaaluta olekus nii efektiivselt ja see tekitab riske.
Üks viis mitokondrite tõhususe parandamiseks on kiiritada neid punase või infrapunase valgusega, mis stimuleerib tootma tsütokroomide-nimelisi võtmekemikaale. Küsimus on, kuidas valgust saada. Laserid on kallid ja nendega on palju häda. Sellepärast on USA Wisconsini firma Quantum Devices välja töötanud eriti efektiivse valgusdioodi, mis tekitab vajalikke lainepikkusi. Kui rakukultuuri nende dioodide valgusega valgustati, kasvasid rakud silmanähtavalt paremini. Näiteks kasvavad musklirakud viis korda kiiremini. Kombineerituna kõrgrõhu hapnikukambrite ja mitmesuguste kasvu stimuleerivate kemikaalidega loodetakse valgusdioodide teraapialt abi kosmonautide haavade ravimisel. Ehk aitavad need seadmed vältida ka musklite ja luude hääbumist pikkade kosmoselendude jooksul.
New Scientist/EPL
