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新的研究揭示了分子运动

2021年10月11日,星期一

一项新的研究展示了一种人工合成的自制纤维是如何引导分子运动的,这种分子运动可以在长距离中由光驱动,这一发现可能为利用光作为可持续能源的新方法铺平道路。

来自诺丁汉大学的研究人员首次使用了一种由分yabo.APP子组成的液体路径,这种路径可以由光推动分子前进。这项名为“光控微米级分子运动”的研究今天发表在化学性质。

来自诺丁汉大学化学学院的David Amabilino教授是主要研究人员之一,他解释说:“在生物体内,分子马达沿着特定的分子yabo.APP路径运动,这是细胞功能的重要组成部分。我们已经证明了在液体中合成的自制分子纤维的行为就像一个分子旅行者在其长度的10000倍的距离上的运动路径。光作为燃料促进运动,而混合在系统中的分子开关显然推动着旅行者前进。”

该系统第一次模拟了细胞中沿着纤维发生的运动。这是一个非常令人兴奋的发现,如果我们能找到方法来利用光的潜力在这一过程中它铺平了道路使用光敏药物的新方法利用光能作为权力的来源和创造新的可持续的方法来进行化学的任务。
大卫·Amabilinio教授

研究小组利用带相反电荷的化学基团之间的相互作用,通过在纤维中引入一种来回快速拍打的开关分子,使这个静态系统产生运动。照射在这上面的光减弱了行进分子与路径的相互作用,因为它们沿着路径移动,可以有一定的距离。如果分子是我们的大小,它们将移动相当于10千米。

当开关分子受到辐射时,就会释放热量,而这种热量有局部效应,有助于行程器运动,所以开关的机械运动以及运动时释放的热量,对系统做功很重要。

研究小组用来观察这些效应的技术是一种特殊的光学显微镜,这种显微镜可以同时激发分子——使它们移动——并在它们发出光时观察它们(移动的分子是荧光的)。

该研究的合著者Mario Samperi补充说:“我们准备的系统对形成纤维的溶剂非常敏感。在强度相当于烈性威士忌的液体中,移动的分子会沿着纤维移动到另一个位置,而当液体强度相当于较弱的柠檬酒时,在旅行者移动的地方会形成重新排列的纤维环,并合并到新形成的圆形轨道中。

我们希望能够以一种可控的方式将其他分子从一个地方传输到另一个地方,这样旅行的分子就可以将包裹从一个地方带到另一个地方,模拟自然,但使用光作为能量。”

从光分子研究中拍摄的图像

故事学分

更多信息可以从David Ambilinio教授的David.Amabilino@nottingham.ac.uk

图片来源:Mònica Amabilino i Pérez。

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