المحركات الجزيئية على الأسطح المعدنية: حركة فعالة بدون سوائل تتيح نقل دقيق للجزيئات

Veröffentlicht:

Aktualisiert:

Von:

Titel: Revolutionäre Studie enthüllt effiziente, unidirektionale molekulare Bewegung auf Metalloberflächen Untertitel: Neuartiger Ansatz ermöglicht kontrollierte Bottom-Up-Assembly von Nanostrukturen im atomaren Maßstab Die Forschung im Bereich der Kunststoffmolekülmotoren hat eine aufregende neue Wendung genommen, wie eine kürzlich veröffentlichte Studie zeigt. Ein Team von Wissenschaftlern hat herausgefunden, dass hoch effiziente molekulare Motoren auch auf Metalloberflächen funktionieren können, ohne dabei komplexe Design- und Syntheseprozesse zu erfordern. Die bisherige Forschung konzentrierte sich hauptsächlich auf die Untersuchung von molekularen Motoren in Lösungen und auf festen Oberflächen, die als Bezugspunkte für die Verfolgung ihrer Bewegung dienen. Allerdings erfordern diese Moleküle eine aufwändige Gestaltung und Synthese, da …
العنوان: تكشف الدراسة الثورية عن الحركة الجزيئية الفعالة غير الاتجاهية على الأسطح المعدنية: تمكين النهج الجديد من التجميع من أسفل إلى أعلى من البنى النانوية على النطاق النووي ، وقد اتخذ البحث في مجال المحركات الجزيئية البلاستيكية منعطفًا جديدًا مثيرًا ، كما أظهرت دراسة منشورة حديثًا. وجد فريق من العلماء أن المحركات الجزيئية عالية الكفاءة يمكن أن تعمل أيضًا على الأسطح المعدنية دون الحاجة إلى عمليات تصميم وتوليف معقدة. ركز البحث السابق بشكل أساسي على فحص المحركات الجزيئية في الحلول وعلى الأسطح الصلبة التي تعمل كنقاط مرجعية لاضطهاد حركتها. ومع ذلك ، تتطلب هذه الجزيئات تصميمًا وتوليفًا تفصيليًا بسبب ... (Symbolbild/natur.wiki)

العنوان: تكشف الدراسة الثورية عن حركة جزيئية فعالة غير الاتجاهية على الأسطح المعدنية

الترجمة: يتيح النهج الجديد مجموعة من البنية النانوية التي يتم التحكم فيها في المقياس النووي

البحوث في مجال المحركات الجزيئية البلاستيكية اتخذت منعطفًا جديدًا مثيرًا ، كما تظهر دراسة تم نشرها مؤخرًا. وجد فريق من العلماء أن المحركات الجزيئية عالية الكفاءة يمكن أن تعمل أيضًا على الأسطح المعدنية دون طلب عمليات تصميم وتوليف معقدة.

ركز البحث السابق بشكل أساسي على فحص المحركات الجزيئية في الحلول وعلى الأسطح الثابتة التي تعمل كنقاط مرجعية لاضطهاد حركتها. ومع ذلك ، تتطلب هذه الجزيئات تصميمًا وتوليفًا مفصلاً ، حيث يجب دمج وظيفة المحرك في الهيكل الكيميائي. كما أنها تظهر قيودًا مقارنة بوظائفها في الحلول على الأسطح الثابتة.

توضح الدراسة الجديدة الثورية الآن أن الحركة الجزيئية الفعالة ممكنة على الأسطح المعدنية حتى بدون عمليات التصميم والتوليف المعقدة. يجمع الباحثون بين بنية جزيئية بسيطة وسطح معدني ، والذي لا يحتوي وحده على وظيفة محرك. يتم تشغيل حركة هذه الجزيئات عن طريق نقل البروتون داخل الجزيئات ، مما يؤدي إلى تعديل طبقات الطاقة المحتملة. يتحرك كل جزيء مع أحادي الاتجاه بنسبة 100 في المائة على طول خط نووي.

من أجل إثبات فعالية هذه المحركات ، تمكن الباحثون من نقل جزيئات أول أكسيد الكربون الفردية بطريقة خاضعة للرقابة. يفتح هذا الاختراق إمكانيات جديدة لتجميع البنى النانوية التي يتم التحكم فيها من القاعدة إلى القاع على معيار نووي.

تم نشر الدراسة في المجلة المتخصصة الشهيرة "مراجعات الجمعية الكيميائية" ويمكن عرضها على الرابط التالي: [1].

يمثل هذا الاكتشاف علامة فارقة في تطوير المحركات الجزيئية ويمكن أن يكون لها تأثير على مناطق مختلفة في المستقبل ، بما في ذلك العلوم المادية والتكنولوجيا النانوية والطب. تفتح إمكانية التحكم في الهياكل النانوية على المستوى النووي مجموعة متنوعة من التطبيقات الجديدة وتمكن العلماء من إنتاج مواد مصنوعة خياطًا ذات خصائص فريدة.

لا يزال البحث عن المحركات الجزيئية في البداية ، لكن هذه الدراسة الواعدة وضعت الأساس لمزيد من البحث في هذا المجال المثير. يبقى أن نرى أي التطبيقات المحتملة والاختراق يمكن تحقيقها في السنوات القادمة.

المراجع:
[1] KASSEM ، S. et al. المحرك الجزيئي الاصطناعي. الكيميائي. سوك. القس 46 ، 2592-2621 (2017).
المصدر: http://www.nature.com/articles/S41586-06384-Y