Среди наноустройств появляется молекулярная пружина

«Парк» наномашин обновляется  – на этой неделе к нему прибавилась молекулярная пружина, которая, может сплетаться либо расплетаться, многократно переходя в однообразные «запрограммированные» состояния.

Созданные исследователями из Японии, такие пружины смогут вращать микроскопические объекты в заданном направлении, что может оказаться нужным для работы с хиральными совокупностями, к примеру, жидкокристаллическими.

Ранее были созданы молекулы, имитировавшие работу мышц, и талантливые перемещать объекты на наноуровне, но разработка молекулярных двигателей, талантливых инициировать вращение в определенном направлении – по часовой либо против часовой стрелки представляет собой значительно более непростую задачу.

Йосио Фурусо (Yoshio Furusho), трудившийся над проектом в Университете Нагойи, отмечает, что сжатие и расширение взятой ими молекулы напоминает перемещение макроскопической пружины. Расширение молекулярной пружины сопровождается ее раскручиванием, при котором сохраняется оптическая конфигурация молекулы, что ведет к неизменному направлению закручивания либо скручивания «нанопружины».

Нанопружина складывается из двух полимерных цепей, связанных между собой отрицательно заряженными мостиковыми боратными группами. Введение в совокупность положительно заряженных ионов Na ведет к тому, что катионы натрия взаимодействуют с борат-анионами, в следствии чего отрицательный заряд на боратных фрагментах компенсируется, электростатическое отталкивание между ними ослабевает, и боратные группы сближаются. Эти процессы приводят к тому, молекула сжимается приблизительно на 50 процентов от собственной исходной длины.

В ходе удлинения молекулы две цепи полимера изгибаются, образуя подобие двойной спирали, такое изменение конформации полимерных молекул ведет к вращению молекулы. Использование в качестве связывающего мостика хирального боратного фрагмента разрешает добиться однонаправленного вращения «нанопружины». Чтобы молекулярная пружина возвратилась в исходную форму, нужно удалить ионы Na, что возможно сделать посредством полидентатного лиганда, как, к примеру, криптанда.

Фурусо заявляет, что на данный момент в его исследовательской группе трудятся над инкорпорированием двойной спиральной пружины в органогели и жидкокристаллические материалы, сохраняя надежду на то, что трансформации на наноуровне приведут к трансформациям в макроскопической совокупности.

Джонатан Нитшке (Jonathan Nitschke) из Кембриджа отмечает, что работа японских сотрудников представляет собой элегантный пример применения химических особенностей веществ для молекулярных автомобилей, додавая, что очень ему нравится мысль соединения молекулярных автомобилей с макроскопической жидкокристаллической матрицей.

Бен Феринга (Ben Feringa) из Университета Гронингена (Нидерланды), кроме этого разрабатывающий совокупности подобного рода, кроме этого впечатлен работой Фурусо, и предполагает, что «нанопружины» могу использоваться в качестве молекулярных приводов для получения неестественных мембран, реагирующих на изгиб либо сжатие.

Случайные записи:

• Наш мозг не различает сон и явь
• Бактерии е. coli могут помочь в борьбе с болезнью паркинсона

Our Miss Brooks: Easter Egg Dye / Tape Recorder / School Band

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• От молекулярных машин до роторного двигателя

  О Российской академии наук, интеллектуальной красоте молекулярных том и машин, из-за чего не следует давить на ученых, занимающихся фундаментальной…

• Молекулярная память работает при комнатной температуре

  Интернациональная несколько исследователей под управлением Джагадеша Мудера (Jagadeesh Moodera) обрисовывает новую схему создания молекулярной памяти,…

• Создан молекулярный переключатель, активируемый толчком наноразмерного пальца

  Всем известно, какое упрочнение нужно приложить к выключателю, дабы включить либо отключить свет в помещении. Но пока еще никто не имеет возможности…

• Картирование молекулярной неоднородности опухолей с помощью квантовых точек

  Одно из самых больших открытий, сделанных в области изучения рака за последнее десятилетие, содержится в том, что по мере развития опухоли молекулярная…