Nanowatchmaker: naukowcy nauczyli się przestawiać wiązania atomowe w jednej cząsteczce

Międzynarodowy zespół naukowców opracował nową technologię umożliwiającą selektywną odbudowę

wiązania między atomami w jednej cząsteczce. Przełom pozwala na bezprecedensowy poziom kontroli nad wiązaniami chemicznymi w tych strukturach

Cząsteczki składają się z klastrów atomów i sąprodukt ułożenia tych atomów w środku. Jeśli cząsteczki tlenu zawierają ten sam powtarzający się typ atomów, to cząsteczki cukru składają się z węgla, tlenu i wodoru.

Naukowcy od jakiegoś czasu pracują nad tzw. „chemią selektywną”, której celem jest: tworzą dokładnie taki rodzaj wiązań chemicznych między atomami, jakiego potrzebują.

Te tak zwane maszyny molekularne byłyTemat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii 2016, którą zdobył holenderski naukowiec Ben Feringa za stworzenie „samochodu molekularnego” napędzanego silnikami molekularnymi obracającymi się z prędkością 12 milionów obrotów na sekundę.

Nowe badania koncentrują się na molekułachznane jako izomery strukturalne, które mają ten sam skład atomowy, ale inny układ wiązań między atomami. Używając końcówki mikroskopu z sondą skanującą do przykładania różnych impulsów napięciowych, zespół wykazał, że może selektywnie zmieniać wiązania chemiczne: cząsteczka z 10-członowym pierścieniem węglowym pośrodku może przekształcić się w cząsteczkę z cztero- i ośmio- pierścień członowy lub cząsteczka z dwoma sześcioczłonowymi pierścieniami w środku.

Reakcje te były również odwracalne, tjzespół mógł dowolnie rozrywać i tworzyć różne wiązania, w efekcie przełączając się między strukturami molekularnymi w kontrolowany sposób. Ta forma „chemii selektywnej” opisany przez zespół jako bezprecedensowy.