电动汽车在我们的街道和高速公路上越来越普遍，近200年前，物理学家们迈出了第一小步，将电动发动机带到了世界上，这些安静、环保的机器才得以诞生。现在，美国科学家领导的一个多学科团队制造了一种肉眼看不见的电动机：一种分子尺度的电动机。将电能转化为分子水平的单向运动的电机对材料科学，特别是医学有着深远的影响，在那里，电分子电机可以与人体内的生物细胞协同工作。
美国科学家们解释说：“我们将分子纳米技术提升到了另一个水平，这种优雅的化学可以利用电子有效地驱动分子马达，很像电动发动机。虽然这一化学领域还处于起步阶段，但我预测有一天这些微小的马达会在医学上发挥非常巨大的作用。”这些分子电动马达只有2纳米宽，是第一个大规模生产的分子纳米级电动单位，该电机易于制造，运行迅速，而且不会产生任何废物。科学家们专注于一种特定类型的分子，这种分子具有联锁环，被称为连环链，通过强大的机械键连接在一起，因此这些成分可以相对彼此自由移动而不会分离。（几十年前，斯托达特在机械键的创建中发挥了关键作用，这是一种新型的化学键，导致了分子机器的发展。）
电分子马达其组成部分是一个与两个相同环互锁的环，它们具有氧化还原活性，即它们可以响应于电压电势的变化而发生单向运动。科学家们发现，实现这种单向运动需要两个环，实验表明，一个环与一个环互锁的连环索不能作为电动机运行。一段时间以来，执行马达功能的分子的合成和操作自己将外部能量转化为定向运动——对化学、物理和分子纳米技术领域的科学家提出了挑战。
为了实现突破，科学家们花了四年多的时间来设计和合成他们的电动分子发动机，科学家们还需要完成量子力学计算，以解释电机背后的工作机制。“在分子尺度上控制组件的相对运动是一项艰巨的挑战，因此合作至关重要，我们与合成、测量、计算化学和理论方面的专家合作，使我们能够开发出一种在溶液中工作的电动分子马达。”科学家们解释说。
之前科学家们已经报道了一些单分子电动机的例子，但它们需要苛刻的操作条件，例如使用超高真空，并且还会产生废物。科学家们表示，他们的电动分子马达的下一步是将许多马达连接到电极表面，以影响表面，并最终完成一些有用的工作。
