Silniki molekularne na powierzchniach metalowych: Sprawny ruch bez cieczy umożliwia precyzyjny transport cząsteczek

Silniki molekularne na powierzchniach metalowych: Sprawny ruch bez cieczy umożliwia precyzyjny transport cząsteczek

Tytuł: Rewolucyjne badanie ujawnia wydajny, jednokierunkowy ruch molekularny na powierzchniach metali

Podtytuł: Nowatorskie podejście umożliwia kontrolowane oddolne składanie nanostruktur w skali atomowej

Z niedawno opublikowanego badania wynika, że ​​badania nad silnikami opartymi na cząsteczkach tworzyw sztucznych przyjęły nowy, ekscytujący obrót. Zespół naukowców odkrył, że wysoce wydajne silniki molekularne mogą również pracować na powierzchniach metalowych bez konieczności stosowania skomplikowanych procesów projektowania i syntezy.

Poprzednie badania skupiały się głównie na badaniu silników molekularnych w roztworach i na powierzchniach stałych, które służą jako punkty odniesienia do śledzenia ich ruchu. Jednakże cząsteczki te wymagają złożonego projektu i syntezy, ponieważ funkcje motoryczne muszą być zintegrowane ze strukturą chemiczną. Ponadto wykazują ograniczenia w porównaniu z funkcjonalnością w rozwiązaniach na powierzchniach stałych.

Nowe, rewolucyjne badanie pokazuje, że efektywny ruch molekularny jest możliwy na powierzchniach metali nawet bez skomplikowanych procesów projektowania i syntezy. Naukowcy łączą prostą strukturę molekularną z powierzchnią metalu, która sama w sobie nie pełni funkcji motorycznej. Ruch tych cząsteczek jest wyzwalany przez wewnątrzcząsteczkowy transfer protonów, co prowadzi do modulacji warstw energii potencjalnej. Każda cząsteczka porusza się po atomowo określonej linii prostej ze 100% jednokierunkowością.

Aby zademonstrować skuteczność tych silników, naukowcom udało się transportować poszczególne cząsteczki tlenku węgla w kontrolowany sposób. Ten przełom otwiera nowe możliwości kontrolowanego oddolnego składania nanostruktur w skali atomowej.

Badanie zostało opublikowane w renomowanym czasopiśmie „Chemical Society Reviews” i można je obejrzeć pod następującym linkiem: [1].

Odkrycie to stanowi kamień milowy w rozwoju silników molekularnych i może mieć przyszłe implikacje dla różnych dziedzin, w tym materiałoznawstwa, nanotechnologii i medycyny. Możliwość kontrolowania nanostruktur na poziomie atomowym otwiera szereg nowych zastosowań i pozwala naukowcom tworzyć dostosowane do indywidualnych potrzeb materiały o unikalnych właściwościach.

Badania nad silnikami molekularnymi są wciąż na wczesnym etapie, ale to obiecujące badanie kładzie podwaliny pod dalsze badania w tej ekscytującej dziedzinie. Czas pokaże, jakie potencjalne zastosowania i przełomy uda się osiągnąć w nadchodzących latach.

Referencje:
[1] Kassem, S. i in. Sztuczne silniki molekularne. Chem. Towarzystwo Obj. 46, 2592–2621 (2017).
Źródło: http://www.nature.com/articles/s41586-023-06384-y