Moleculaire motoren op metaaloppervlakken: efficiënte beweging zonder vloeistoffen maakt een precieze transport van moleculen mogelijk

Moleculaire motoren op metaaloppervlakken: efficiënte beweging zonder vloeistoffen maakt een precieze transport van moleculen mogelijk

Titel: Revolutionair onderzoek onthult een efficiënte, unidirectionele moleculaire beweging op metaaloppervlakken

Subtitle: nieuwe benadering maakt gecontroleerde bottom-up assemblage van nanostructuren in de nucleaire schaal mogelijk

Onderzoek op het gebied van plastic moleculaire motoren heeft een opwindende nieuwe wending genomen, zoals een recent gepubliceerde studie aantoont. Een team van wetenschappers ontdekte dat zeer efficiënte moleculaire motoren ook op metaaloppervlakken kunnen werken zonder te vragen om complexe ontwerp- en syntheseprocessen.

Het eerdere onderzoek was voornamelijk gericht op het onderzoek van moleculaire motoren in oplossingen en op vaste oppervlakken die dienen als referentiepunten voor de vervolging van hun beweging. Deze moleculen vereisen echter een uitgebreide ontwerp en synthese, omdat de motorfunctie moet worden geïntegreerd in de chemische structuur. Ze tonen ook beperkingen in vergelijking met hun functionaliteit in oplossingen op vaste oppervlakken.

De revolutionaire nieuwe studie toont nu aan dat efficiënte moleculaire beweging mogelijk is op metaaloppervlakken, zelfs zonder complexe ontwerp- en syntheseprocessen. De onderzoekers combineren een eenvoudige moleculaire structuur met het metaaloppervlak, dat alleen geen motorische functie heeft. De beweging van deze moleculen wordt geactiveerd door intramoleculaire protonenoverdracht, wat leidt tot modulatie van de potentiële energielagen. Elk molecuul beweegt met een 100 procent unidirectionaliteit langs een nucleaire lijn.

Om de effectiviteit van deze motoren aan te tonen, slaagden de onderzoekers erin om individuele koolmonoxidemoleculen op een gecontroleerde manier te transporteren. Deze doorbraak opent nieuwe mogelijkheden voor de gecontroleerde bottom-up assemblage van nanostructuren op een nucleaire benchmark.

De studie is gepubliceerd in het gerenommeerde gespecialiseerde tijdschrift "Chemical Society Reviews" en kan worden bekeken met de volgende link: [1].

Deze ontdekking vertegenwoordigt een mijlpaal bij de ontwikkeling van moleculaire motoren en kan in de toekomst een impact hebben op verschillende gebieden, waaronder materiële wetenschappen, nanotechnologie en geneeskunde. De mogelijkheid om nanostructuren op nucleair niveau te regelen, opent verschillende nieuwe toepassingen en stelt wetenschappers in staat om op maat gemaakte materialen te produceren met unieke eigenschappen.

Het onderzoek van moleculaire motoren is nog in het begin, maar deze veelbelovende studie legde de basis voor verder onderzoek in dit opwindende gebied. Het valt nog te bezien welke potentiële toepassingen en doorbraken de komende jaren kunnen worden bereikt.

Referenties:
[1] Kassem, S. et al. Kunstmatige moleculaire motor. Chem. Soc. Eerwaarde 46, 2592–2621 (2017).
Bron: http://www.nature.com/articles/S41586-06384-y