Наносварка как новый инструмент для модификации структур отдельных молекул

1 марта 2011

smart

Материаловеды показали возможности наноинжиниринга на примере образования и разрыва новых связей способом наноразмерной сварки.

Американские и китайские учёные применяли зонд сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) для формирования и разрыва определённых химических связей в структуре сложной молекулы. Это хорошая демонстрация запредельных возможностей современного наноинжиниринга.

Смотрите кроме этого: Представлена разработка самосборки из ДНК-кубиков

Американские учёные смогли организовать объёмные Lego-подобные структуры, применяя ДНК-блоки. Наноразмерные блоки сцепляются между собой подобно подробностям детского конструктора и потому смогут употребляться для объёмных фигур со сложными поверхностями, и совокупностями внутренних каналов и пор.

Это и имеется наносварка: ветхие связи разрезаются, новые практически свариваются (тут и потом иллюстрации Wilson Ho).

Исследователи под управлением ветерана молекулярных манипуляций Уилсона Хо (Wilson Ho) из Калифорнийского университета в Ирвайне (США) синтезировали молекулу, складывающуюся из трёх последовательных ароматических колец и тиоацетильного помощника с каждой стороны. После этого молекула была адсорбирована на поверхности никель-алюминиевой подложки, а зонд сканирующего туннельного микроскопа был установлен над одним из её тиоацетильных помощников.

При достижении определённого уровня энергии инжектируемых зондом электронов происходил распад серно-ацильной связи с минимальным уровнем диссипации энергии по остаточной молекулярной структуре (высокоэффективный разрыв). Подобно серно-ацильной связи связь между ароматическим кольцом и серой возможно кроме этого селективно расщеплена.

В следствии, пользуясь этим способом, учёные последовательно порвали все четыре связи, взяв «чистую» ароматическую цепь.

Наносварка была опробована именно на данной молекуле: 1,4-бис(4’-(ацетилтио)стирил)бензол.

В второй серии опытов авторы работы расщепили только серно-ацильные связи, наряду с этим всецело оголив серные атомы. Позже на подложку нанесли золото, атомы которого были последовательно перенесены посредством зонда СТМ как возможно ближе к серным атомам.

Необходимо подчеркнуть, что, не обращая внимания на все благоприятные факторы, связь между серой и золотом не всегда образовывалась самопроизвольно, но возбуждение обоих атомов посредством энергии СТМ-зонда разрешило достигнуть практически количественного выхода процесса образования Au–S-связей. Со стороны подобное «возбуждение» оптимальнее возможно обрисовано термином «наносварка».

В качестве бонуса во образования новых и всех процессах разрыва связей микроскоп был способен делать и собственные прямые обязанности, что разрешило приобретать картину распределения электронов в настоящем времени.

Подробности наносварочного опыта возможно отыскать в статье, размещённой в издании Nature Chemistry.

Подготовлено по данным Chemistry World.

Создатель: Роман Иванов