Molekuliniai varikliai ant metalinių paviršių: efektyvus judėjimas be skysčių leidžia tiksliai pernešti molekules

Molekuliniai varikliai ant metalinių paviršių: efektyvus judėjimas be skysčių leidžia tiksliai pernešti molekules

Pavadinimas: Revoliucinis tyrimas atskleidžia efektyvų, vienkryptį molekulinį judėjimą metalo paviršiuose

Paantraštė: naujas požiūris įgalina kontroliuojamą nanostruktūrų surinkimą iš apačios į viršų

Plastikinių molekulių variklių tyrimai užėmė įdomų naują posūkį, neseniai paskelbtas tyrimas rodo. Mokslininkų komanda išsiaiškino, kad labai efektyvūs molekuliniai varikliai taip pat gali dirbti su metaliniais paviršiais, nereikalaujant sudėtingų projektavimo ir sintezės procesų.

Ankstesni tyrimai daugiausia buvo skirti tirti molekulinius variklius tirpaluose ir kietų paviršių, kurie yra atskaitos taškai jų judėjimui sekti. Tačiau šioms molekulėms reikia sudėtingo projektavimo ir sintezės, nes variklio funkcija turi būti integruota į cheminę struktūrą. Be to, jie rodo apribojimus, palyginti su jų funkcionalumu tirpaluose ant kietų paviršių.

Naujasis revoliucinis tyrimas dabar rodo, kad metalo paviršiuose galimas efektyvus molekulinis judėjimas net ir be sudėtingų projektavimo ir sintezės procesų. Tyrėjai sujungia paprastą molekulinę struktūrą su metalo paviršiumi, kuris vien tik neturi variklio funkcijos. Šių molekulių judėjimą sukelia intramolekulinė protonų perdavimas, o tai lemia potencialių energijos sluoksnių moduliavimą. Kiekviena molekulė juda išilgai atomiškai apibrėžtos tiesios linijos su 100 procentų vienkrypčiu.

Norėdami parodyti šių variklių efektyvumą, tyrėjams pavyko kontroliuoti atskiras anglies monoksido molekules. Šis proveržis atveria naujas galimybes kontroliuojamam nanostruktūrų surinkimui iš apačios į viršų atominiu mastu.

Tyrimas buvo paskelbtas garsiajame žurnale „Chemical Society Reviews“ ir į jį galima žiūrėti šioje nuorodoje: [1].

Šis atradimas yra molekulinių variklių vystymosi etapas ir gali turėti įtakos ateityje įvairioms sritims, įskaitant medžiagų mokslą, nanotechnologijas ir mediciną. Gebėjimas valdyti nanostruktūras atominiu lygmeniu atveria įvairias naujas programas ir leidžia mokslininkams sukurti pritaikytas medžiagas, turinčias unikalias savybes.

Molekulinių variklių tyrimai vis dar yra ankstyvose stadijose, tačiau šis perspektyvus tyrimas yra pagrindas tolesniems šios jaudinančios srities tyrimams. Belieka išsiaiškinti, kokias galimus pritaikymus ir proveržius galima pasiekti ateinančiais metais.

Nuorodos:
[1] Kassem, S. ir kt. Dirbtiniai molekuliniai varikliai. Chem. Soc. 46 red., 2592–2621 (2017).
Šaltinis: http://www.nature.com/articles/s41586-023-06384-y