DNA origamiで2022年に60nmのモータが作られていた&ラチェット機構の重要性

DNA origami + machine で検索すると下記が引っかかりました。
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04910-y
DNA origami でラチェット機構を作り、全体に交流電場をかけることで60nmの大きさのモーターとして動かしたという2022年の論文です(open access)。
電子顕微鏡で回転を確認しています。きわめて薄いSi3N4の膜に試料と100nm以下の厚さの水を閉じ込めて電子顕微鏡観察しています。
要素技術はあったので、それを組み合わせただけ、と言えるかもしれませんが、偉大な技術的達成だと思います。モーター一つ一つに回転エネルギーを与えられるようになると機械が作れるでしょうが、1個1個のモーターの制御をどうするかが問題になります。吸収波長の違うナノスケールの太陽電池をつなげば光の波長で個別制御できますね。そのうち実現すると思います。また、モータの力をいろいろ伝達する歯車やプーリーも作らないといけません。
ラチェット ratchetは「爪車(つめぐるま)」と訳します。一方向にはスムーズに回転しますが反対方向には引っかかって回転しません。
回転運動でなく並進運動に対しては「洗濯板ポテンシャル」という名称で呼ばれています。同様に一方向に動かす効果があります。下記は量子コンピュータへの応用です。
https://en.wikipedia.org/wiki/Phase_qubit
時間軸に対して非対称な電圧信号は「のこぎり波 sawtooth wave」と呼ばれますが、使い方によっては同様の効果があります。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%81%AE%E3%81%93%E3%81%8E%E3%82%8A%E6%B3%A2
「ラチェット」は覚えておくといろいろな場面で応用が効きます。特に熱の擾乱と戦う必要がある微小な系や微小信号の計測には役立つことがあります。と、書いていて一つ思いつきました(秘密です)。

英語は https://en.wikipedia.org/wiki/Ratchet_(device)
”A ratchet consists of a round gear or a linear rack with teeth, and a pivoting, spring-loaded finger called a pawl (or click, in clocks and watches) that engages the teeth. The teeth are uniform but are usually asymmetrical, with each tooth having a moderate slope on one edge and a much steeper slope on the other edge.”
consist of ~から構成される
a gear ギア、歯車
a linear rack with teeth ギザギザの歯がついた直線状の台 
rack – pinion ラックピニオン ギザギザのついた板と歯車がかみ合って回転運動を直線運動に変える機構
pivoting 支点がある
spring-loaded finger called pawl 歯止めと呼ばれるバネで荷重をかけた指状のもの
that engages the teeth 歯とかみ合った
asymmetric エイシン「メ」トリク 非対称な
a moderate slope on one side 片側はゆるい傾斜
”When the teeth move in the opposite (backward) direction, however, the pawl will catch against the steeply sloped edge of the first tooth it encounters, thereby locking it against the tooth and preventing any further motion in that direction.”
the pawl will catch against the steeply sloped edge of the first tooth it encounters 歯止めが最初に来た傾きのきついほうの端に噛んでしまう
thereby そのようにして ← 技術文書でよく使うので使い方を覚えるといいでしょう。
”Because the ratchet can only stop backward motion at discrete points (i.e., at tooth boundaries), a ratchet does allow a limited amount of backward motion. This backward motion—which is limited to a maximum distance equal to the spacing between the teeth—is called backlash.”
discrete ディスク「リ」ート とびとびの、離散的な
a rathet does allow a limited amount of backward motion ラチェットは有限の逆向きの動きを許す この”does”も自分で使えるようになるといいですね。
backlash バックラッシュのままで使います。跳ね返り、の意味でも使います。ここでは意訳で「遊び」と訳すといいかもしれません。

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