Molekuláris motorok a fémfelületeken: A hatékony mozgás folyadékok nélkül lehetővé teszi a molekulák pontos szállítását

Molekuláris motorok a fémfelületeken: A hatékony mozgás folyadékok nélkül lehetővé teszi a molekulák pontos szállítását

Cím: A forradalmi tanulmány a fémfelületeken hatékony, egyirányú molekuláris mozgást mutat

Felirat: Az új megközelítés lehetővé teszi a nanoszerkezetek ellenőrzött alulról felfelé történő összeszerelését atomi skálán

A műanyag molekulamotorok kutatása izgalmas új fordulatot vett fel, a nemrégiben közzétett tanulmány kimutatja. Egy tudóscsoport felfedezte, hogy a rendkívül hatékony molekuláris motorok fémfelületeken is működhetnek anélkül, hogy összetett tervezési és szintézis folyamatokra lenne szükség.

A korábbi kutatások elsősorban a molekuláris motorok oldatokban és a szilárd felületeken történő tanulmányozására összpontosítottak, amelyek referenciapontként szolgálnak a mozgásuk nyomon követéséhez. Ezek a molekulák azonban komplex tervezést és szintézist igényelnek, mivel a motoros funkciót be kell építeni a kémiai szerkezetbe. Ezenkívül korlátozásokat mutatnak a szilárd felületek megoldásainak funkcionalitásához képest.

A forradalmian új tanulmány most azt mutatja, hogy a fémfelületeken hatékony molekuláris mozgás lehetséges még komplex tervezési és szintézis folyamatok nélkül is. A kutatók egy egyszerű molekuláris szerkezetet kombinálnak a fémfelülettel, amelynek önmagában nincs motoros funkciója. Ezeknek a molekuláknak a mozgását az intramolekuláris proton transzfer indítja el, ami a potenciális energia rétegek modulálásához vezet. Minden molekula egy atomilag meghatározott egyenes mentén mozog, 100 % -os egyirányú.

Ezen motorok hatékonyságának bemutatására a kutatóknak sikerült az egyes szén -monoxid -molekulákat ellenőrzött módon továbbítani. Ez az áttörés új lehetőségeket nyit meg a nanoszerkezetek ellenőrzött alulról felfelé történő összeállításához atomi skálán.

A tanulmányt a neves „Chemical Society Reviews” folyóiratban tették közzé, és a következő linken tekinthetők meg: [1].

Ez a felfedezés mérföldkövet jelent a molekuláris motorok fejlesztésében, és jövőbeni következményekkel járhat a különféle területeken, ideértve az anyagtudományt, a nanotechnológiát és az orvostudományt. A nanoszerkezetek atomszinten történő szabályozásának képessége számos új alkalmazást nyit meg, és lehetővé teszi a tudósok számára, hogy testreszabott anyagokat készítsenek egyedi tulajdonságokkal.

A molekuláris motorok kutatása még mindig a korai szakaszában van, de ez az ígéretes tanulmány megalapozza a további kutatások ezen izgalmas területén. Még nem kell látni, hogy milyen potenciális alkalmazások és áttörések érhetők el az elkövetkező években.

Hivatkozások:
[1] Kassem, S. et al. Mesterséges molekuláris motorok. Chem. Soc. Rev. 46, 2592–2621 (2017).
Forrás: http://www.nature.com/articles/S41586-023-06384-Y