Необычные изобретения. От Вселенной до атома

Бионаномотор (рис. 11.3, 1–5) берется готовым, созданным природой, значит его раскрытие может слово в слово повторить первый абзац, приведенный в начале его описания, надо только не забыть вместо книжного обозначения «рис.» применить обозначение патентное – «фиг.». При этом необходимо будет отметить, как бионаномотор создается. Например, он может быть получен в результате генетической перестройки бактерии Bacillus. А вот остальные элементы надо описывать гораздо подробнее. Необходимо будет привести технологию изготовления никелевых оснований 6, а также технологию их обработки, чтобы их можно было соединить с биомолекулярным кластером 2. Привести технологию изготовления никелевых микропроволок 7 (например, с использованием электронно-лучевой литографии и изотопного травления), а также технологию их обработки, чтобы их можно было соединить с линейной биологической молекулой 3. Причем желательно будет указать несколько вариантов и ссылки на литературные источники, где эти технологии описаны подробно. Например, обработку никелевых оснований и никелевых микропроволок для создания надежного соединения биологических молекул с поверхностью никеля можно осуществлять по одному из следующих маршрутов. На поверхности никеля используют вещества, которые создают на нем слой с активными группами. При этом активные группы биологических молекул соединяются с активными группами на никеле и образуют прочные связи. Широко используемая методика химической модификации для стабилизации молекул на поверхности – силанизация материала [7].

Возможна также модификация поверхности никеля поверхностно-активными веществами (ПАВ). Подробно указанный процесс описан в [8].

В этом издании я не привожу более подробного описания этих процессов. При желании с полным фрагментом такого описания можно ознакомиться в [9]. А вот уже изготовление платформы 8 и ее соединение с основанием 6, учитывая ее более привычные для нашего мира размеры, могут быть описаны проще и без приведения ссылок на литературные источники. Например, «платформу 8 изготавливают из материала на основе самарий-кобальта и за счет магнитных сил соединяют с основанием 6». Разумеется, такие патенты должны иметь зонтичную форму, чтобы защитить возможные варианты развития. Например, для расширения функциональных возможностей фиксируют платформу 8, после чего биомолекулярный двигатель вращения можно использовать в качестве «нановентилятора».

Работу устройства по рис. 11.3 также придется описывать более подробно. Надо будет объяснить, почему вращается линейная молекула 3, как осуществляется изменение направления перемещения устройства, как можно будет осуществлять контроль его перемещения. В процессе описания работы, возможно, возникнут новые отличительные признаки, которые придется вводить в формулу изобретения. Например, на свободном конце никелевого основания 6 придется разместить нечто подобное рулю яхты, но надо будет придумать, что это может быть и как этим управлять. Для контроля перемещения, возможно, придется закреплять на устройстве радиоактивную метку и т. п. Вопрос выбора прототипа подобных устройств можно решать двояко. В приведенной формуле в качестве прототипа подразумевается обыкновенный двигатель вращения. Но можно было бы взять за прототип и бионаномотор, созданный природой. В этом случае в формуле изобретения вместо слова «ось» надо было бы написать «линейная биологическая молекула», а четвертый пункт просто исключить. Ну и конечно, численные характеристики надо давать в максимально широком диапазоне. Например, диаметр никелевого основания 6 может быть от 20 до 200 нм, а его высота от 50 до 500 нм. Более подробно требования к описанию работы подобных устройств приведены в [5, 6].

Помимо описанных наномашин, существует еще много различных их вариантов. В университете Райса (г. Хьюстон, США) был изобретен и изготовлен молекулярный автомобиль с колесами их фуллеренов, имеющий длину и ширину порядка 4 нм (рис. 11.4). Причем этот автомобиль может двигаться по поверхности золота при ее нагреве до 200 °C. А при наблюдении за его перемещением методом сканирующей зондовой микроскопии было установлено, что фуллереновые колеса не скользят по опорной поверхности, а именно вращаются.