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

ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище
ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище

Потребность в устойчивых и экологичн...

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

Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий
Nature Biomedical Engineering: Рак можно лечить с помощью межклеточных посланий
Heart Rhythm: Ученые рапортуют об отличных итогах лечения фибрилляции предсердий
Heart Rhythm: Ученые рапортуют об отличных итогах лечения фибрилляции предсердий
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие
Nature Communications: Появилось новое объяснение, почему COVID сжигает легкие
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
ИИ-платформа для анализа изображений поможет развивать исследования во всем мире
ИИ-платформа для анализа изображений поможет развивать исследования во всем мире
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года
JRSNZ: Ветряные электростанции могут компенсировать выбросы за 2 года
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств

Новости компаний, релизы

Треть работодателей тратят на адаптацию одного нового сотрудника до 100 тысяч рублей
Палеонтолог СПбГУ описал новый вид динозавров-бегунов из Кемеровской области
Ученые ТПУ нашли решение фундаментальной проблемы ионной имплантации
Дешевые отели: реальность с оговорками
Ученые ТПУ предложили улучшенную модель калибровки светимости Большого адронного коллайдера