Химики впервые изменили связи между атомами в одной молекуле
В настоящее время для синтеза сложных молекул или узлов молекулярных машин используется сложный метод, который не обеспечивает гарантированного достижения результата. Ученые сравнивают этот метод с наполнением кубиками Лего барабана стиральной машины в надежде на то, что в результате постоянного перемешивания некоторые из кубиков соединятся в правильную комбинацию. И недавно группа ученых из IBM Research Europe при поддержке их коллег из нескольких университетов продемонстрировала, что желаемых результатов можно добиться гораздо проще, путем перестроения межатомных связей в пределах одной молекулы, выступающей в качестве заготовки.
Изображения одиночных молекул, полученные с помощью атомно-силовой микроскопии высокого разрешения. Избирательно и обратимо молекулярная структура в центре может быть преобразована в структуру справа или слева с помощью импульсов напряжения, подаваемых с иглы сканирующего зондового микроскопа.
© Leo Gross/IBM
Упомянутая молекула-заготовка была помещена в рабочую зону сканирующего туннельного микроскопа. Наконечник этого микроскопа был подведен к точке расположения межатомный связи, которая была разорвана при помощи подачи короткого и слабого электрического импульса. Таким способом ученым удалось «отсоединить» четыре атома хлора от общей структуры тетрациклической молекулы. В результате ученым удалось получить молекулу-бирадикал, в которой присутствовали шесть свободных электронов, которые можно использовать для создания новых межатомных связей.
Используя перемещение наконечника микроскопа и импульсы электрического тока различной длительности и силы, ученые смогли заставить свободные электроны бирадикала сформировать новые связи, в том числе и диагональные. В ходе одного эксперимента это привело к созданию геометрически изогнутой молекулы определенного вида алкина, в другом — кольцевую молекулу циклобутадиена. Все эти молекулы объединяет одно — их очень трудно синтезировать обычным способом и в природе не встречается подобных молекул естественного происхождения.
Ученые отмечают, что данная работа стала вообще возможной благодаря технологии сверхвысокоточного позиционирования наконечника туннельного микроскопа, разработанной специалистами лаборатории компании IBM в Цюрихе. Конечно, технология перестройки межатомных связей не подходит для крупномасштабного производства химических компонентов, но ее вполне можно использовать для создания новых типов молекул в исследовательских целях.
Статья опубликована в журнале Science
Источник: dailytechinfo.org
Похожие статьи:
- Впервые изготовленны двумерные транзисторы
- Разработан новый метод синтеза графеновых нанополосок
- Графен будут выращивать при помощи германия
- Раскрыта тайна «красного технеция»
- Японцы разобрались в причинах уникальности свойств воды
- И монослой — не предел: физики открыли новый класс сверхтонких магнитов
Метки Нанотехнологии, Физика, Химия. Закладка постоянная ссылка. Ученые открыли новый способ защиты бактерий от токсинов
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован.
Комментарий
Сайт
