El Futuro de Dispositivos Moleculares y Supramoleculares

por Profesor Paul Weiss

Profesor Paul S. Weiss, Director, Instituto de California NanoSystems; Profesor de la Química y de la Bioquímica; Silla en las Ciencias de NanoSystems, Universidad de California, Los Ángeles de Fred Kavli
Autor Correspondiente: psw@cnsi.ucla.edu

El Diseño, la sintetización, el ensamblar, el operatorio, y los dispositivos moleculares de medición nos dan la capacidad de estudiar los límites finales de función.1-4 Intentamos entender las reglas y los límites asociados a tales dispositivos dado que podemos conocer las posiciones y las conexiones exactas de todos los átomos en el sistema entero. Los Experimentos, la teoría, y las simulaciones se utilizan en concierto con este fin.

Mientras Que nadie ha subido con los medios “de alambrar” estas moléculas y ensamblajes en las configuraciones funcionales para el uso tecnológico, podemos explorar hasta dónde las estructuras exactas pudieron ser activadas, pruebe el fragmento al cual la diafonía y la interferencia de dispositivos denso pila de discos afectan a funcionamiento, y aclare el papel del ambiente en la función y la estabilidad.

Las Nuevas herramientas del nanoscale han activado nuestra exploración y final la manipulación del mundo de la atómico-escala. Además de mediciones estructurales, detectando espectros locales a través del rotatorio, los rangos de la energía vibratoria, y electrónica han llegado a ser posibles. Los “espectros Locales de la acción” se pueden utilizar para determinar los umbrales de la energía para el movimiento y otras dinámicas. Las mediciones Funcionales en estas escalas conjuntamente con el antedicho ahora están activando las vistas completas de los lazos entre la estructura molecular, ensamblaje y las acciones recíprocas, y operación.4

Como las herramientas del nanoscale llegan a ser más sofisticadas, así que hacen nuestra capacidad de diseñar y de ensamblar las estructuras y los dispositivos supramoleculares cada vez más complejos, exactos. “Aisló” especie en superficies y en matrices controladas puede ser hecho para funcionar de maneras fiables y con eficacias altas.2,3 La situación cambia cuando varios componentes funcionales o que obran recíprocamente se ponen juntos. Tales acciones recíprocas se pueden diseñar para estabilizar un ensamblaje o un estado del sistema, o aún para interrogar al sistema obligando lazos espaciales. Todas estas posibilidades imitan componentes y sistemas biológicos. Nuestra capacidad Nos limitamos actualmente de sondar estos sistemas.

El Clave al futuro será de comprensión y que explota de tales acciones recíprocas para activar una función más de categoría alta y mayor complejidad.5 Esto puede necesitar incluir separaciones exactas que controlan para limitar diafonía, transferencia de la excitación, y la interferencia mecánica (obstáculo estérico). Asimismo, los sistemas moleculares y supramoleculares se pueden diseñar final para funcionar jerárquico con las eficiencias que rivalizan ésos encontrados en sistemas biológicos.


Referencias

1. Z.J. Donhauser, B.A. Mantooth, K.F. Kelly, L.A. Bumm, J.D. Monnell, J.J. Stapleton, Jr. de D.W. Price, D.L. Allara, J.M. Tour, y P.S. Weiss, Transferencia en Únicas Moléculas a través de Cambios Conformacionales, Ciencia 292, 2303 de la Conductancia (2001).
2. P.S. Weiss, Moléculas Funcionales y Asambleas en Ambientes Controlados: Formación y Mediciones, Cuentas de la Investigación Química 41, 1772 (2008).
3. A.S. Kumar, T. YE, T. Takami, B. - C. Yu, A.K. Flatt, J.M. Tour, y P.S. Weiss, Foto-Transferencia Reversible de las Únicas Moléculas de Azobenzene en los Ambientes Controlados de Nanoscale, Cartas Nanas 8, 1644 (2008).
4. A.M. Moore y P. Mediciones con Microscopia el Hacer Un Túnel de la Exploración, Revistas Anuales de S. Weiss, Funcional y Espectroscópico de la Química Analítica 1, 857 (2008).
5. D.B. Li, R. Baughman, T.J. Huang, J.F. Stoddart, y P.S. Weiss, Motores Moleculares, Supramoleculares, y Macromoleculares y Músculos Artificiales, SEÑORA Boletín 34, 671 (2009).
6. Nuestro trabajo en esta área es utilizado actualmente por el National Science Foundation, el Ministerio de Energía, y el Asiento de Kavli.

Derechos De Autor AZoNano.com, Profesor Paul S. Weiss (Universidad de California, Los Ángeles)

Date Added: Apr 28, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:55

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