Metallipintojen molekyylimoottorit: Tehokas liike ilman nesteitä mahdollistaa molekyylien tarkan kuljetuksen

Metallipintojen molekyylimoottorit: Tehokas liike ilman nesteitä mahdollistaa molekyylien tarkan kuljetuksen

Nimike: Vallankumouksellinen tutkimus paljastaa tehokkaan, yksisuuntaisen molekyylin liikkeen metallipinnoilla

Tekstitys: Uusi lähestymistapa mahdollistaa nanorakenteiden hallittu alhaalta ylöspäin suuntautuva kokoonpano atomi-asteikolla

Muovimolekyylin moottorien tutkimus on ottanut jännittävän uuden käänteen, äskettäin julkaistu tutkimus osoittaa. Ryhmä tutkijoita on huomannut, että erittäin tehokkaat molekyylimoottorit voivat myös toimia metallipinnoilla ilman, että vaaditaan monimutkaisia ​​suunnittelu- ja synteesiprosesseja.

Aikaisemmat tutkimukset ovat keskittyneet pääasiassa liuosten ja kiinteiden pintojen molekyylimoottorien tutkimiseen, jotka toimivat vertailupisteinä niiden liikkeen seuraamiseksi. Nämä molekyylit vaativat kuitenkin monimutkaista suunnittelua ja synteesiä, koska motorinen toiminta on integroitava kemialliseen rakenteeseen. Lisäksi ne osoittavat rajoituksia verrattuna niiden toiminnallisuuteen kiinteiden pintojen ratkaisuissa.

Vallankumouksellinen uusi tutkimus osoittaa nyt, että tehokas molekyylin liike on mahdollista metallipinnoilla jopa ilman monimutkaisia ​​suunnittelu- ja synteesiprosesseja. Tutkijat yhdistävät yksinkertaisen molekyylirakenteen metallipinnalle, jolla yksin ei ole motorista toimintaa. Näiden molekyylien liikkuminen laukaisee molekyylin sisäisen protoninsiirron avulla, mikä johtaa potentiaalienergiakerrosten modulointiin. Jokainen molekyyli liikkuu atomisesti määriteltyä suoraa linjaa pitkin 100 -prosenttisesti yksisuuntaisella.

Näiden moottorien tehokkuuden osoittamiseksi tutkijat onnistuivat kuljettamaan yksittäisiä hiilimonoksidimolekyylejä kontrolloidulla tavalla. Tämä läpimurto avaa uusia mahdollisuuksia nanorakenteiden hallittuun alhaalta ylöspäin suuntautuvaan kokoonpanoon atomi-asteikolla.

Tutkimus julkaistiin tunnetussa lehdessä ”Chemical Society Reviews”, ja sitä voidaan tarkastella seuraavassa linkissä: [1].

Tämä löytö edustaa virstanpylvästä molekyylimoottorien kehittämisessä, ja sillä voi olla tulevia vaikutuksia eri aloille, mukaan lukien materiaalitiede, nanoteknologia ja lääketiede. Kyky hallita nanorakenteita atomitasolla avaa erilaisia ​​uusia sovelluksia ja antaa tutkijoille mahdollisuuden luoda räätälöityjä materiaaleja, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet.

Molekyylimoottorien tutkimus on vielä varhaisessa vaiheessa, mutta tämä lupaava tutkimus luo perustan jatkotutkimuksille tällä jännittävällä alalla. On vielä nähtävissä, mitä mahdollisia sovelluksia ja läpimurtoja voidaan saavuttaa tulevina vuosina.

Viitteet:
[1] Kassem, S. et ai. Keinotekoiset molekyylimoottorit. Kem. Soc. Rev. 46, 2592–2621 (2017).
Lähde: http://www.nature.com/articles/s41586-023-06384-y