Un grupo de investigación compuesto por Takashi Uchihashi, científico de MANA, Jonathan Hill, científico de MANA, Tomonobu Nakayama, director de la unidad, y Christian Joachim, investigador principal de MANA también líder de grupo en el CEMES-CNRS, Francia, en el NIMS InternationalEl Centro de Nanoarquitectónica de Materiales MANA, junto con un equipo de investigación dirigido por el profesor Teruo Ono en el Instituto de Investigación Química de la Universidad de Kyoto, fabricaron conjuntamente motores moleculares sobre un sustrato metálico utilizando supramoleculas, y revirtieron con éxito la rotación de los motores moleculares reorganizando la unión entremoléculas que constituyen una supramolecula.
Un motor molecular es un tipo de nanomáquina vital para mantener las actividades cotidianas de los organismos vivos. Es un sueño de los investigadores en nanotecnología fabricar un sistema mecánico impulsado por nanomáquinas de la misma manera que los sistemas biológicos desarrollan motores moleculares de manera autoorganizadaSi bien los motores moleculares ya se han creado en las superficies del sustrato utilizando moléculas orgánicas, tenían un problema importante porque no podían cambiar su dirección de rotación. Este problema se debe a su rigidez estructural asociada con la unión fuerte entre las moléculas que forman un motor..
En este estudio, el equipo conjunto de investigación fabricó motores moleculares estructuralmente flexibles usando una supramolecula, y tuvo éxito por primera vez en la manipulación de la dirección de rotación de los motores. Una supramolecula tiene una estructura compleja, que consta de varias moléculas que están conectadas librementeentre sí mediante enlaces de hidrógeno y / u otros tipos de enlaces más débiles en relación con los enlaces covalentes. Un motor hecho de una supramolecula gira en una dirección cuando se inyecta corriente eléctrica en la molécula. Además, el equipo logró invertir la dirección de rotación del motorreorganizando las partes del motor mediante la aplicación de corriente eléctrica bajo ciertas condiciones. El equipo logró esto porque las moléculas que comprenden supramolecula estaban unidas por una fuerza moderada, que no es ni demasiado fuerte ni demasiado débil. Además, desde que el equipo aplicó el principio de autoorganización en biologíasistemas para la fabricación de motores moleculares, creen que la producción en masa de los productos Es factible.
Partiendo de estos resultados positivos, el equipo buscará crear nanomáquinas con una funcionalidad superior a mayor escala. Además, los estudios sobre el comportamiento de los motores moleculares artificiales pueden ayudar a comprender el mecanismo detallado de cómo funcionan los motores moleculares naturales en los sistemas biológicos..
Este estudio se realizó como parte de un programa Grant-in-Aid for Challeaking Exploratory Research titulado "Creación de un nuevo motor molecular basado en el efecto Einstein-de Haas" Takashi Uchihashi, investigador principal.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia de Materiales NIMS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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