Molekulārie dzinēji uz metāla virsmām: efektīva kustība bez šķidrumiem ļauj precīzi pārvadāt molekulas

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 …
Nosaukums: Revolucionārais pētījums atklāj efektīvu, vienvirziena molekulāro kustību uz metāla virsmām Subtitri: Jauna pieeja ļauj kontrolētam no apakšas uz augšu no nanostruktūrām kodola skalā. Pētījums plastmasas molekulāro dzinēju jomā ir uzņēmis jaunu jaunu pavērsienu, kā liecina nesen publicētais pētījums. Zinātnieku komanda atklāja, ka ļoti efektīvi molekulārie dzinēji var darboties arī uz metāla virsmām, neprasot sarežģītus dizaina un sintēzes procesus. Iepriekšējie pētījumi galvenokārt bija vērsti uz molekulāro motoru pārbaudi šķīdumos un uz cietām virsmām, kas kalpo kā atskaites punkti to kustības vajāšanai. Tomēr šīm molekulām ir nepieciešams sarežģīts dizains un sintēze, jo ... (Symbolbild/natur.wiki)

Nosaukums: Revolucionārais pētījums atklāj efektīvu, vienvirziena molekulāro kustību uz metāla virsmām

Apakšvirsraksts: Jauna pieeja ļauj kontrolētu nanostruktūru montāžu no apakšas uz augšu kodolenerģijas skalā

Pētījumi plastmasas molekulāro motoru apgabalā ir uzņēmuši jaunu aizraujošu pavērsienu, kā liecina nesen publicētais pētījums. Zinātnieku komanda atklāja, ka ļoti efektīvi molekulārie dzinēji var darboties arī uz metāla virsmām, neprasot sarežģītus dizaina un sintēzes procesus.

Iepriekšējie pētījumi galvenokārt bija vērsti uz molekulāro motoru pārbaudi šķīdumos un uz fiksētām virsmām, kas kalpo kā atskaites punkti to kustības vajāšanai. Tomēr šīm molekulām ir nepieciešams sarežģīts dizains un sintēze, jo motora funkcija jāintegrē ķīmiskajā struktūrā. Tie parāda arī ierobežojumus, salīdzinot ar to funkcionalitāti risinājumos uz fiksētām virsmām.

Revolucionārais jaunais pētījums tagad parāda, ka efektīva molekulārā kustība ir iespējama uz metāla virsmām pat bez sarežģītiem projektēšanas un sintēzes procesiem. Pētnieki apvieno vienkāršu molekulāro struktūru ar metāla virsmu, kurai vien nav motora funkcijas. Šīs molekulu kustību izraisa intramolekulārā protonu pārnešana, kas noved pie potenciālo enerģijas slāņu modulācijas. Katra molekula pārvietojas ar 100 procentu vienvirziena pakāpi pa kodola līniju.

Lai pierādītu šo motoru efektivitāti, pētniekiem izdevās kontrolētā veidā pārvadāt atsevišķas oglekļa monoksīda molekulas. Šis izrāviens paver jaunas iespējas kontrolētai nanostruktūru montāžai no apakšas uz augšu uz kodola etalona.

Pētījums tika publicēts slavenajā speciālistu žurnālā "Chemical Society Reviews", un to var apskatīt šajā saitē: [1].

Šis atklājums atspoguļo pagrieziena punktu molekulāro motoru attīstībā, un nākotnē varētu būt ietekme uz dažādām jomām, ieskaitot materiālās zinātnes, nanotehnoloģijas un medicīnu. Iespēja kontrolēt nanostruktūras kodolenerģijas līmenī paver dažādus jaunus pielietojumus un ļauj zinātniekiem ražot pielāgotus materiālus ar unikālām īpašībām.

Molekulāro motoru izpēte joprojām ir sākumā, taču šis daudzsološais pētījums lika pamatus turpmākiem pētījumiem šajā aizraujošajā jomā. Atliek redzēt, kuru potenciālo pielietojumu un sasniegumus var sasniegt nākamajos gados.

Atsauces:
[1] Kassem, S. et al. Mākslīgais molekulārais motors. Ķīmija. Soc. Rev. 46, 2592–2621 (2017).
Avots: http://www.nature.com/articles/s41586-06384-y