Нанопереключатель превращает свет в макроскопическое движение
Ученые из Исследовательского института MESA+ Университета Твенте (Нидерланды) разработали спиральные ленты, сделанные из молекул, которые могут превращать свет в сложное макроскопическое движение. Таким образом, они смогли усилить молекулярное действие и передать его в макроскопический мир. Исследование, вдохновленное движениями растений, опубликовано в журнале Nature Chemistry.
В течение последних десятилетий химики конструировали различные молекулярные механизмы, включая молекулярный пинцет, ножницы и даже молекулярные наномашины. Однако движение всех этих молекулярных механизмов в основном ограничено наномиром. Усиление движения этих систем настолько, чтобы они смогли повлиять на макромир, пока не было возможным. Исследователи из Университета Твенте под руководством Натали Катсонис (Nathalie Katsonis) вызвались устранить данную проблему. Они разработали спиральные ленты, которые содержат молекулярные нанопереключали. Эти спирали вьются, скручиваются, сужаются и расширяются под воздействием УФ-света. Они могут использоваться, например, при перемещении магнитов.
Молекулярные нанопереключатели
Спирали состоят из тонких лент, которые вырезаны из пленки из жидкого кристалла, они покрыты молекулярными переключателями, и их длина составляет пару нанометров (один нанометр-это одна миллионная миллиметра). Под воздействием УФ-света, внутренняя часть ленты сужается, а внешняя расширяется, и в результате закручивается спираль. После некоторого времени, или если вернуть обычный свет, материал возвращается в свою исходную форму.
Исследователи могут определить исходную форму лент, выбрав угол, под которым они были вырезаны из пленки, в зависимости от этого угла они могут закручиваться в право, или влево, или даже в обе стороны. Соответственно, можно заранее запрограммировать движения спиралей.
Ученые были вдохновлены природой на данное исследование. То, как двигаются эти спиральки, идентично тому, как ветви растений вьются, зацепляются за опору и, наконец, достигают солнца. Новый наноматериал может быть использован в разработке мягкой робототехники, или в качестве беспроводных элементов в микрожидкостных устройствах.
По материалам пресс-релиза Университета.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru