Molekulárne motory na kovových povrchoch: Efektívny pohyb bez kvapalín umožňuje presný transport molekúl

Molekulárne motory na kovových povrchoch: Efektívny pohyb bez kvapalín umožňuje presný transport molekúl

Názov: Revolučná štúdia odhaľuje efektívny, jednosmerný molekulárny pohyb na kovových povrchoch

Podtitul: Nový prístup umožňuje riadenú montáž nanoštruktúr zdola nahor v atómovom meradle

Nedávno publikovaná štúdia ukazuje, že výskum motorov s molekulami plastov nabral nový vzrušujúci smer. Tím vedcov zistil, že vysoko účinné molekulárne motory môžu pracovať aj na kovových povrchoch bez toho, aby vyžadovali zložité procesy navrhovania a syntézy.

Doterajší výskum sa zameral najmä na štúdium molekulárnych motorov v roztokoch a na pevných povrchoch, ktoré slúžia ako referenčné body na sledovanie ich pohybu. Tieto molekuly však vyžadujú komplexný dizajn a syntézu, pretože motorická funkcia musí byť integrovaná do chemickej štruktúry. Okrem toho vykazujú obmedzenia v porovnaní s ich funkčnosťou v riešeniach na pevných povrchoch.

Nová revolučná štúdia teraz ukazuje, že efektívny molekulárny pohyb je možný na kovových povrchoch aj bez zložitých procesov navrhovania a syntézy. Vedci kombinujú jednoduchú molekulárnu štruktúru s kovovým povrchom, ktorý sám o sebe nemá motorickú funkciu. Pohyb týchto molekúl je spúšťaný intramolekulárnym prenosom protónov, čo vedie k modulácii potenciálnych energetických vrstiev. Každá molekula sa pohybuje pozdĺž atómovo definovanej priamky so 100-percentnou jednosmernosťou.

Na preukázanie účinnosti týchto motorov sa výskumníkom podarilo kontrolovaným spôsobom transportovať jednotlivé molekuly oxidu uhoľnatého. Tento prielom otvára nové možnosti pre riadenú montáž nanoštruktúr zdola nahor v atómovom meradle.

Štúdia bola publikovaná v renomovanom časopise “Chemical Society Reviews” a je možné si ju pozrieť na nasledujúcom odkaze: [1].

Tento objav predstavuje míľnik vo vývoji molekulárnych motorov a mohol by mať budúce dôsledky pre rôzne oblasti vrátane materiálovej vedy, nanotechnológie a medicíny. Schopnosť ovládať nanoštruktúry na atómovej úrovni otvára množstvo nových aplikácií a umožňuje vedcom vytvárať materiály na mieru s jedinečnými vlastnosťami.

Výskum molekulárnych motorov je stále v počiatočnom štádiu, ale táto sľubná štúdia kladie základy pre ďalší výskum v tejto vzrušujúcej oblasti. Uvidí sa, aké potenciálne aplikácie a prelomy možno dosiahnuť v nasledujúcich rokoch.

Referencie:
[1] Kassem, S. a kol. Umelé molekulárne motory. Chem. Soc. Rev. 46, 2592–2621 (2017).
Zdroj: http://www.nature.com/articles/s41586-023-06384-y