Forskare från University of Dayton har visat att kolnanorör kan ersätta platina som katalysator i bränsleceller, vilket avsevärt skulle kunna minska bränslecellernas totala kostnad.
Forskare från Lunds universitet i Sverige har lyckats producera nanorör från en enda byggsten med hjälp av så kallad molekylär självigenkänning. Röret kan också ändra form beroende på den omgivande miljön. Resultaten kan bidra till den framtida utvecklingen av transportkanaler för läkemedel genom cellmembranet.
I den aktuella studien, forskare från Lunds universitet i Sverige, tillsammans med kollegor från Vilnius universitet i Litauen, har studerat hur molekyler fäster till varandra med hjälp av svaga kemiska bindningar för att bilda stora strukturer.
Syftet med studien var att bestämma den minsta möjliga storleken på dessa molekyler, där de fortfarande kan tillhandahålla tillräckligt med information för att framgångsrikt fästa och bilda en önskad stor struktur. Forskarnas strategi har varit att använda många svaga vätebindningar som sätter ihop sig på ett förprogrammerat sätt.
"Det tog 20 år för oss att upptäcka designen av denna molekyl som resulterade i molekylära nanorör", säger Kenneth Wärnmark, kemiprofessor vid naturvetenskapliga fakulteten vid Lunds universitet.
Som en unik bonus, de upptäckte också att molekylen kan konstruera olika former, beroende på dess miljö. Forskarna kan ändra denna miljö, delvis, genom sitt val av lösningsmedel och, delvis, genom sitt val av en så kallad "gästmolekyl".
"Molekylerna kan bilda ett rör, men också förändras till formen av en kapsel eller ett molekylärt bälte", Kenneth Wärnmark.
Till skillnad från de utvecklade kolnanorören som redan finns på marknaden, de nya molekylära nanorören kan regleras med avseende på diametern. Vidare, tillverkningsprocessen är både enklare och mer miljövänlig jämfört med kolnanorören som är gjorda av enskilda kolatomer och är sammansatta med starka kemiska bindningar vid hög temperatur.
"Att kunna reglera diametern är viktigt om du, till exempel, vill använda rören för att transportera något inuti ", säger Kenneth Wärnmark.
En möjlig tillämpning är transport av läkemedel genom ett cellmembran för vilket det molekylära nanoröret kan fungera som en kanal. Rörets diameter och egenskaperna hos dess yta gör det lämpligt för att transportera ämnen som reglerar nervsignaler i människokroppen, såsom acetylkolin.
"Människor med Alzheimers sjukdom lider av acetylkolinbrist och förhoppningsvis, i framtiden, detta kan vara ett sätt att minska sjukdomspåverkan. Dock, det kräver mycket mer forskning såväl som kliniska studier innan vi vet om det fungerar eller inte", säger Kenneth Wärnmark.
