Interruptores moleculares: son los equivalentes moleculares de los interruptores eléctricos y juegan un papel importante en muchos procesos de la naturaleza. Dichas moléculas pueden interconvertirse reversiblemente entre dos o más estados y, por lo tanto, controlar los procesos moleculares. En los organismos vivos, por ejemplo, jueganUn papel en la contracción muscular, pero también nuestra percepción visual se basa en la dinámica de un interruptor molecular en el ojo. Los científicos están trabajando intensamente para desarrollar componentes moleculares novedosos que permitan cambiar entre diferentes estados, de modo que los procesos moleculares puedan controlarse específicamente.
Un equipo de investigación europeo dirigido por el nanotecnólogo Dr. Saeed Amirjalayer de la Universidad de Münster Alemania ahora obtuvo una visión más profunda de los procesos de un interruptor molecular: utilizando simulaciones de dinámica molecular, los científicos produjeron una película fotográfica a nivel atómico yDe este modo, se rastreó el movimiento de un bloque de construcción molecular. El resultado fue un "movimiento de tipo pedalo" controlado por la luz, que iba hacia adelante y hacia atrás. Aunque ya se había predicho en este contexto en trabajos anteriores, no se podía probar directamente hasta ahora.
En el futuro, los resultados pueden ayudar a controlar las propiedades de los materiales con la ayuda de interruptores moleculares, por ejemplo, para liberar fármacos específicamente de nanocápsulas ". Para una incorporación eficiente en nuevos materiales sensibles, aclaración detallada deel proceso de cambio y, por lo tanto, la forma en que funcionan a nivel molecular y atómico es crucial ", enfatiza el Dr. Saeed Amirjalayer, líder del grupo en el Instituto de Física de la Universidad de Münster y el Centro de Nanotecnología CeNTech. El estudio ha sido publicado enel The Journal of Physical Chemistry Letters .
antecedentes y métodos
Las simulaciones de dinámica molecular permiten, mediante el cálculo de las interacciones entre átomos y moléculas, describir su movimiento en la computadora. En su estudio actual, los científicos investigaron un interruptor molecular basado en azodicarboxamida de esta manera, utilizando una llamada mecánica cuántica combinada/ método mecánico molecular en las simulaciones. "Estudios experimentales y teóricos previos proporcionaron solo una visión indirecta del mecanismo de operación de dicho interruptor en solución. Con la ayuda de nuestro enfoque teórico, ahora podíamos seguir la dinámica inducida por la luz mientras tomábamosentorno molecular en cuenta ", explica Saeed Amirjalayer.
El movimiento tipo pedal del interruptor, activado por la luz, se mueve hacia adelante y hacia atrás, como un pedal de bicicleta. La comprensión detallada del mecanismo de operación de un interruptor fotosensible constituye una base importante para la aplicación de estos bloques de construcción molecularesen novedosos materiales funcionales "inteligentes".
Además de la Universidad de Münster, las universidades de Bolonia Italia y Amsterdam Países Bajos participaron en el estudio. "A pesar de las circunstancias actuales a raíz de la crisis de Corona, el intercambio transfronterizo con colegas de Europapodría tener lugar, virtualmente, pero aún de manera muy intensiva. Juntos logramos resultados interesantes y valiosos ", dice Saeed Amirjalayer resumiendo la cooperación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Münster . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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