Созданы моторчики, которые заводятся от обычного света

Удивительно, но это факт: чтобы активировать такой моторчик, достаточно поместить его под действие прямого света.

Ученые из университета Людвига Максимилианса в Мюнхене создали молекулярные двигатели нового класса, способные постоянно вращаться в одном направлении с частотой до 1 килогерца на свету при комнатной температуре.

Это уникальное сочетание особенностей открывает двери новым возможностям в наноинжиниринге.

Молекулярные моторчики — это искусственные химические вещества, способные преобразовывать внешнюю энергию в механическую. Молекулы такого рода являются важным условием для создания полезных наномашин.

Среди наиболее многообещающих типов молекулярных моторчиков — вещества, трехмерная структура которых способна меняться под воздействием света.

  «Все активируемые на свету молекулярные моторчики, известные сегодня, используют в качестве источника энергии ультрафиолет. Это существенно ограничивает спектр потенциального применения, поскольку высокоэнергетические фотоны ультрафиолета могут негативно влиять на нанодвигатели в целом», пояснил доктор Генри Даб.

И вот теперь Даб с коллегами нашли, как обойти это препятствие. Они разработали молекулярный моторчик нового класса, который запускается видимым светом, менее энергетическим, чем ультрафиолет, и потому менее опасным для сложных систем.

Вещество и его действие ученые описали в издании Nature Communications.

Механизм прост и эффективен

В основе нового моторчика лежит молекула хемитиоиндиго – фотовыключатель, состоящий из двух органических молекул, которые связаны двойной углеродной связью. Под воздействием света структура хемитиоиндиго движется вокруг двойной центральной связи.

В отличие от активируемых на свету моторчиков, описанных ранее, для вращения двигателей на основе хемитиоиндиго требуется менее энергетический видимый свет. И вращаться такой моторчик будет очень быстро: ученые показали, что в секунду такая молекула вращается до 1000 раз в одном направлении при комнатной температуре.

  «Это весьма удивило нас, поскольку известно, что многие молекулярные моторчики не способны стабильно вращаться в одном направлении», сообщил Даб. „Учитывая сложность структуры подобных молекул удивительно, что мы получили полный контроль над направлением вращения с первой попытки“.

Тот факт, что новинка приводится в действие видимым светом, означает, что она намного более универсальна, чем ранее описанные активируемые на свету молекулярные двигатели.

  «До внедрения нанодвигателей в сложные наномашины предстоит сделать еще очень многое», заключил Даб. „Долгосрочная цель в данной сфере — миниатюризация работающих машин до размера органических молекул. Такие наномашины обеспечили бы беспрецедентную точность обработки или целевой модификации вещества в молекулярном масштабе. Это откроет массу новых возможностей в различных областях исследования“.

29.09.2015


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса