Hitech logo

Идеи

Химики синтезировали молекулярную структуру с необычными свойствами

TODO:
Георгий Голованов31 декабря 2024 г., 10:34

Наномоторы и прочие искусственные системы формируются, когда молекулярные компоненты самособираются и достигают состояния термодинамического равновесия. Естественные системы формируются и воспроизводят себя без самосборки и термодинамического равновесия. Для искусственных систем это слишком сложно, хотя и привлекательно: так можно было бы создавать новые вещества для активных материалов или лекарств. Тем не менее, команда исследователей из Италии смогла создать структуру, лишенную термодинамического равновесия.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Авторы исследования использовали для эксперимента две кольцевые молекулы: циклодекстрин и производную нитевидного азобензола, обладающего странной способностью менять форму под действием света. Попав в воду, молекулы сформировали два комплекса, А и В. Первый был термодинамически устойчивым, формировался медленно и мог существовать даже в полной темноте. Однако когда оба комплекса взаимодействуют со светом, молекула азобензола изгибается, и весь комплекс разрушается.

Это разрушение в самосборке системы приводит к формированию менее стабильного комплекса В. Это новая искусственная структура, которая не может возникнуть, если искусственная система следует естественному пути развития.

Механизм самосборки в сочетании с фотохимической реакцией позволяет использовать энергию света для накопления нестабильных продуктов. Если свет выключить, азобензол возвращается в исходное состояние, и формируется комплекс А. Никаких признаков комплекса В не остается, пишет IE.

Эксперимент химиков из Университета Болоньи показал возможность создания новых методов химического синтеза и наноструктур, работающих в неравновесных условиях. «Простота и гибкость нашего подхода вместе с тем фактом, что видимый, т. е., солнечный свет — чистый и устойчивый источник энергии, позволяют нам предвосхищать разработки в различных областях технологии и медицины», — сказал Альберто Креди, один из авторов исследования.

Ученые из США предложили технологию превращения полипропилена обратно в пропилен, который можно потом снова пустить в производство. И получили на это грант в размере $1 млн от Министерства энергетики.