Metallipindadel olevad molekulaarsed mootorid: tõhus liikumine ilma vedeliketa võimaldab molekulide täpset transportimist

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 …
Pealkiri: Revolutsiooniline uuring näitab tõhusat, ühesuunalist molekulaarset liikumist metallpindade subtiitritel: Uus lähenemisviis võimaldab tuumaskaala nanostruktuuridest kontrollitud alt-üles kokkupanemist. Plastist molekulaarmootorite valdkonnas tehtud uuringud on võtnud põneva uue pöörde, nagu hiljuti avaldatud uuring näitab. Teadlaste meeskond leidis, et ülitõhusad molekulaarsed mootorid saavad töötada ka metallpindadel, ilma et oleks vaja keerulisi disaini- ja sünteesiprotsesse. Eelmine uurimistöö keskendus peamiselt molekulaarsete mootorite uurimisele lahustes ja tahketel pindadel, mis on nende liikumise tagakiusamise võrdluspunktid. Need molekulid vajavad aga keerulist disaini ja sünteesi, sest ... (Symbolbild/natur.wiki)

Pealkiri: Revolutsiooniline uuring näitab tõhusat, ühesuunalist molekulaarset liikumist metallpindadel

Subtiitrid: uus lähenemisviis võimaldab nanostruktuuride kontrollitud alt-üles kokkupanemist tuumaskaalal

Plastikust molekulaarmootorite valdkonnas on uuritud põnevat uue pöörde, nagu näitas hiljuti avaldatud uuring. Teadlaste meeskond leidis, et ülitõhusad molekulaarsed mootorid saavad töötada ka metallpindadel, küsimata keerulisi disaini- ja sünteesiprotsesse.

Eelmine uurimistöö keskendus peamiselt molekulaarsete mootorite uurimisele lahustes ja fikseeritud pindadel, mis on nende liikumise tagakiusamise võrdluspunktid. Need molekulid vajavad aga keerulist disaini ja sünteesi, kuna mootori funktsioon tuleb integreerida keemilisse struktuuri. Samuti näitavad need piiranguid võrreldes nende funktsionaalsusega fikseeritud pindadel.

Uus revolutsiooniline uuring näitab nüüd, et metallpindadel on võimalik tõhus molekulaarne liikumine isegi ilma keerukate disaini- ja sünteesiprotsessideta. Teadlased ühendavad lihtsa molekulaarstruktuuri metalli pinnaga, millel üksi pole motoorset funktsiooni. Selle molekulide liikumine käivitab molekulisisese prootoniülekande, mis viib potentsiaalsete energiakihtide moduleerimiseni. Iga molekul liigub 100 -protsendilise ühesuunalisusega piki tuumaliini.

Nende mootorite tõhususe demonstreerimiseks suutsid teadlased kontrollitud viisil transportida üksikuid vingugaidi molekule. See läbimurre avab uued võimalused nanostruktuuride kontrollitud alt-üles kokkupanekuks tuumaenergia võrdlusalusel.

Uuring avaldati tuntud spetsialiseerunud ajakirjas "Chemical Society Reviews" ja seda saab vaadata järgmisel lingil: [1].

See avastus kujutab molekulaarsete mootorite arendamisel verstaposti ja võib tulevikus mõjutada erinevaid valdkondi, sealhulgas materiaalseid teadusi, nanotehnoloogiat ja meditsiini. Nanostruktuuride kontrollimise võimalus tuuma tasandil avab mitmesuguseid uusi rakendusi ja võimaldab teadlastel toota ainulaadsete omadustega kohandatud materjale.

Molekulaarsete mootorite uurimine on alles alguses, kuid see paljutõotav uuring pani aluse edasistele uuringutele selles põnevas valdkonnas. Jääb üle vaadata, milliseid potentsiaalseid rakendusi ja läbimurdeid on lähiaastatel saavutada.

Viited:
[1] Kassem, S. jt. Kunstlik molekulaarne mootor. Chem. Soc. Ilm 46, 2592–2621 (2017).
Allikas: http://www.nature.com/articles/s41586-06384--y