نانومواد

پلی کاتنان در مقیاس

پلی کاتنان در مقیاس

 

پلی کاتنان در مقیاس
تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) از پلی [۲۲] کاتنان ، طولانی ترین پلی کاتنن ایجاد شده توسط گروه تحقیقاتی (بالا) و پنج حلقه بهم پیوسته در یک آرایش خطی شبیه به نماد بازی های المپیک (پایین) اعتبار: شیکی یاگای

پلی کاتنان در مقیاس یک گروه تحقیقاتی بین المللی به سرپرستی استاد دانشگاه چیبا شیکی یاگای برای اولین بار پلی کاتننهای مونتاژی خود ساخته است ، ساختارهایی متشکل از حلقه های کوچک مولکول مکانیکی بهم پیوسته. این گروه تحقیقاتی همچنین موفق به مشاهده ساختار هندسی پلی کاتنانها از طریق میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) شدند. این کار که در مجله Nature منتشر شده است ، اولین کاری است که با استفاده از خودآزمایی مولکولی و بدون استفاده از الگوهای مولکولی اضافی ، نانو پلی کاتننان را به دست آورد. Yagai ، استاد شیمی کاربردی و بیوتکنولوژی در دانشگاه Chiba ، این را اولین گام حیاتی در نوآوری فناوری برای ایجاد ساختارهای توپولوژیکی به اندازه نانومتر می داند.

دانشکده ها : سنتز کاتنان به طور گسترده ای مورد تحقیق قرار گرفته است ، به ویژه از آنجایی که ژان پیر سووژ برای ساختن کاتنان یک استراتژی متشکل از فلز طراحی کرد. به رسمیت شناختن کارهای پیشگامانه خود ، Sauvage و دو محقق دیگر جایزه نوبل شیمی را برای طراحی و سنتز ماشین های مولکولی در سال ۲۰۱۶ دریافت کردند. از آنجا که مولکول های موجود در کاتنان ها به صورت زنجیره ای به یکدیگر متصل شده اند ، پیوندها می توانند نسبت به یکدیگر حرکت کنند. . این امر باعث می شود سنتز و توصیف ساختار بسیار دشوار باشد ، به ویژه هنگامی که حلقه ها توسط پیوندهای کووالانسی قوی به هم چسبیده نشوند.

با اصلاح پروتکل خودآرایی با یک استراتژی الگویی ، گروه تحقیقاتی از ژاپن ، ایتالیا ، سوئیس و انگلیس توانستند پلی کاتنن هایی از جمله ساختارهای پیچیده ساخته شده از پنج حلقه بهم پیوسته را در یک آرایش خطی مشابه بازی های المپیک ایجاد کنند. نمادی که به اندازه کافی بزرگ بودند تا با میکروسکوپ نیروی اتمی مشاهده شوند. در حالی که در جستجوی روشهای تصفیه حلقه های نانو بود ، گروه تحقیق دریافت که افزودن حلقه ها به محلول داغ مونومر ، تشکیل مجموعه های جدید را در سطح حلقه ها تسهیل می کند ، این فرآیند به عنوان هسته ثانویه شناخته می شود. بر اساس این یافته ، گروه تحقیق شرایط بهینه هسته سازی ثانویه را بررسی کرده و با موفقیت پلی [۲۲] کاتنان ساخته شده از ۲۲ حلقه متصل را ایجاد کرد. با مشاهده این پلی [۲۲] کاتنان از طریق میکروسکوپ نیروی اتمی ، تأیید شد که طول سازه تا ۵۰۰ نانومتر رسیده است.

“پروفسور یاگای می گوید:” یافته ابتکاری این تحقیق در استفاده از خصوصیات خودآرایی مولکول ها نهفته است. “ما قادر به ایجاد ساختارهای پیچیده هندسی در مقیاس بدون استفاده از روشهای پیچیده مصنوعی بودیم. این راه را برای ایجاد ترکیبات هندسی پیچیده تر مانند روتاکسان و گره های سه تایی در مقیاس مشابه هموار می کند. همانطور که مجموعه های مولکولی استفاده شده در این تحقیق از مولکولهایی که به نور و الکتریسیته واکنش نشان می دهند ، این یافته می تواند به طور بالقوه در الکترونیک آلی و فوتونیک و سایر ماشینهای مولکولی استفاده شود. “

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا