Molekylære motorer på metaloverflader: Effektiv bevægelse uden væsker muliggør præcis transport af molekyler

Molekylære motorer på metaloverflader: Effektiv bevægelse uden væsker muliggør præcis transport af molekyler

Titel: Revolutionerende undersøgelse afslører effektiv, ensrettet molekylær bevægelse på metaloverflader

Undertitel: Ny tilgang muliggør kontrolleret bottom-up samling af nanostrukturer på atomskala

Forskning i plastmolekylemotorer har taget en spændende ny drejning, viser en nyligt offentliggjort undersøgelse. Et team af forskere har opdaget, at meget effektive molekylære motorer også kan arbejde på metaloverflader uden at kræve komplekse design- og synteseprocesser.

Tidligere forskning har hovedsageligt fokuseret på at studere molekylære motorer i opløsninger og på faste overflader, som tjener som referencepunkter til at spore deres bevægelser. Disse molekyler kræver dog kompleks design og syntese, fordi den motoriske funktion skal integreres i den kemiske struktur. Desuden viser de begrænsninger i forhold til deres funktionalitet i løsninger på faste overflader.

Den revolutionerende nye undersøgelse viser nu, at effektiv molekylær bevægelse er mulig på metaloverflader selv uden komplekse design- og synteseprocesser. Forskerne kombinerer en simpel molekylær struktur med metaloverfladen, som ikke alene har en motorisk funktion. Bevægelsen af ​​disse molekyler udløses af intramolekylær protonoverførsel, hvilket fører til en modulering af de potentielle energilag. Hvert molekyle bevæger sig langs en atomisk defineret lige linje med 100 procent ensrettethed.

For at demonstrere effektiviteten af ​​disse motorer lykkedes det forskerne at transportere individuelle kuliltemolekyler på en kontrolleret måde. Dette gennembrud åbner nye muligheder for den kontrollerede bottom-up samling af nanostrukturer på atomær skala.

Undersøgelsen blev publiceret i det anerkendte tidsskrift "Chemical Society Reviews" og kan ses på følgende link: [1].

Denne opdagelse repræsenterer en milepæl i udviklingen af ​​molekylære motorer og kan få fremtidige konsekvenser for forskellige områder, herunder materialevidenskab, nanoteknologi og medicin. Evnen til at kontrollere nanostrukturer på atomniveau åbner op for en række nye applikationer og giver videnskabsfolk mulighed for at skabe skræddersyede materialer med unikke egenskaber.

Forskning i molekylære motorer er stadig i sin tidlige fase, men denne lovende undersøgelse lægger grundlaget for yderligere forskning inden for dette spændende felt. Det mangler at se, hvilke potentielle anvendelser og gennembrud der kan opnås i de kommende år.

Referencer:
[1] Kassem, S. et al. Kunstige molekylære motorer. Chem. Soc. Rev. 46, 2592-2621 (2017).
Kilde: http://www.nature.com/articles/s41586-023-06384-y