Нанотехнологии: положить наномашина на работу

Команда химиков в Людвиг-Максимилианс-университет (ЛМУ) в Мюнхене успешно сочетаться направленного движения активированного светом молекулярный мотор к различным химическим блоком-тем самым делают важный шаг к реализации искусственных наномашин.

Молекулярные моторы-это химические соединения, которые преобразуют энергию направленного движения. Например, можно вызвать заместителя привязаны к определенной химической связи вращаться в одном направлении, когда подвергается воздействию света с определенной длиной волны. Поэтому молекулы такого рода представляют большой интерес как приводы для наномашин. Однако, для того, чтобы выполнять полезную работу, эти двигатели должны быть интегрированы в более крупные агрегаты таким образом, что их механического движения может быть эффективно в сочетании с другими молекулярных единиц. Пока эта цель оставалась вне досягаемости. ЛМУ доктор химик Генри Дюбе-известный специалист в области молекулярных моторов. Теперь он и его команда сделала важный шаг к достижению этой цели. Как они сообщают в журнале «Прикладная химия», они преуспели в соединение однонаправленного движения химического мотор на ресивере, и показали, что двигатель может не только привести к приемник вращается в том же направлении, но в то же время значительно ускоряют свое вращение.

Молекулярный двигатель в дубе установки основана на молекуле hemithioindigo, объединяющая мобильную двойную связь углерода (-с=с-). Когда соединение подвергается воздействию света определенной длины волны, эта связь вращается в одном направлении. «В статье, опубликованной в 2018 году, мы смогли показать, что такое направленное двойное вращение облигаций может быть передан посредством молекулярной ‘кабель’ на один оборот углеродная связь средней молекулярной единицы.» — говорит Дьюб. «Сам по себе этот сингл Бонд вращается случайным образом под воздействием температурных колебаний. Но, благодаря физической связи между ними, движение однонаправленное света-управляемого двигателя передается вексель, который вынужден вращаться в том же направлении.»

Чтобы убедиться, что моторизованные облигаций активно управлять движением облигаций, а не просто склонять своего направления вращения, Дюбе и коллеги добавили в тормозной системе, что уменьшается тепловое движение одинарной связью. Модификации заверил, что мотор придется затратить энергию, чтобы преодолеть тормозной эффект для того, чтобы вызвать один Бонд, чтобы повернуть. «Этот эксперимент позволил подтвердить, что мотор действительно определить скорость вращения облигаций, фактически увеличивается на несколько порядков,» Дюбе объясняет.

Взятые вместе, эти результаты обеспечивают беспрецедентно детальные выводы в режим функционирования интегрированной молекулярной машины. Кроме того, в состав экспериментальной установки позволило авторам дать количественную оценку потенциальной энергии для привода полезной работы, тем самым уступив первое представление о том, сколько работа может эффективно осуществляться один молекулярного двигателя в реальных условиях. «Нашей следующей задачей будет показать, что энергия, передаваемая в этой системе действительно может использоваться для выполнения полезной работы на молекулярном уровне», — говорит Дьюб.

сделать разницу: спонсорские возможности