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 účinný, jednosmerný molekulárny pohyb na kovových povrchoch

Podnadpis: Nový prístup umožňuje kontrolovanú zostavu nanoštruktúr zdola nahor v jadrovej stupnici

Výskum v oblasti plastických molekulárnych motorov sa stal vzrušujúcim novým zákrutou, ako ukazuje nedávno publikovaná štúdia. Tím vedcov zistil, že vysoko účinné molekulárne motory môžu tiež pracovať na kovových povrchoch bez toho, aby požiadali o zložité procesy dizajnu a syntézy.

Predchádzajúci výskum sa zameriaval hlavne na vyšetrenie molekulárnych motorov v roztokoch a na pevné povrchy, ktoré slúžia ako referenčné body na prenasledovanie ich pohybu. Tieto molekuly si však vyžadujú prepracovaný návrh a syntézu, pretože motorická funkcia musí byť integrovaná do chemickej štruktúry. Vykazujú tiež obmedzenia v porovnaní s ich funkčnosťou v riešeniach na pevných povrchoch.

Revolučná nová štúdia teraz ukazuje, že účinný molekulárny pohyb je možný na kovových povrchoch aj bez zložitých procesov dizajnu a syntézy. Vedci kombinujú jednoduchú molekulárnu štruktúru s kovovým povrchom, ktorá sama nemá motorickú funkciu. Pohyb týchto molekúl je vyvolaný intramolekulárnym prenosom protónov, čo vedie k modulácii potenciálnych energetických vrstiev. Každá molekula sa pohybuje so 100 % jednosmernosťou pozdĺž jadrovej čiary.

Aby sa demonštrovalo účinnosť týchto motorov, vedci sa podarilo kontrolovať jednotlivé molekuly oxidu uhoľnatého kontrolovaným spôsobom. Tento prielom otvára nové možnosti pre kontrolované zostavenie nanoštruktúr zdola na jadrovej hodnote.

Štúdia bola uverejnená v renomovanom špecializovanom časopise „Recenzie chemickej spoločnosti“ a je možné ju pozrieť na nasledujúcom odkaze: [1].

Tento objav predstavuje míľnik vo vývoji molekulárnych motorov a mohol by mať v budúcnosti vplyv na rôzne oblasti vrátane materiálnych vedy, nanotechnológie a medicíny. Možnosť kontroly nanoštruktúr na jadrovej úrovni otvára rôzne nové aplikácie a umožňuje vedcom vyrábať materiály na mieru s jedinečnými vlastnosťami.

Výskum molekulárnych motorov je stále na začiatku, ale táto sľubná štúdia položila základ pre ďalší výskum v tejto vzrušujúcej oblasti. Zostáva vidieť, ktoré potenciálne aplikácie a prielomy sa dajú dosiahnuť v nasledujúcich rokoch.

Referencie:
[1] Kassem, S. a kol. Umelý molekulárny motor. Chem. Soc. 46, 2592–2621 (2017).
Zdroj: http://www.nature.com/articles/S41586-06384------