分子モーターの基本原理は、基質と呼ばれる特定の分子に結合するヘッドがあることです。その後、頭は立体構造の変化を起こし、基質が動きます。モーターは、このサイクルを繰り返して、基板を特定の方向に移動できます。
ギアをシフトするために、分子モーターは、それが取るステップのサイズを変更する必要があります。これは、頭の角度を変更するか、レバーアームの長さを変更することで実行できます。
頭の角度は、頭と基質の間の結合の強度によって決定されます。結合が強いほど、頭の角度が小さく、ステップサイズが短くなります。
レバーアームの長さは、頭と支点の間の距離によって決まります。レバーアームが長いほど、ステップサイズが大きくなります。
ヘッドの角度とレバーアームの長さを変更することにより、分子モーターはギアをシフトし、その基質を異なる速度で動かすことができます。