Le Contrat À Terme des Dispositifs Moléculaires et Supramoléculaires

par Professeur Paul Weiss

Professeur Paul S. Weiss, Directeur, Institut de la Californie NanoSystems ; Professeur de Chimie et de Biochimies ; Présidence de Fred Kavli en Sciences de NanoSystems, Université de Californie, Los Angeles
Auteur Correspondant : psw@cnsi.ucla.edu

Le Modèle, le synthésisation, se réunir, fonctionner, et les dispositifs moléculaires de mesure nous donnent la capacité d'étudier les limites éventuelles du fonctionnement.1-4 Nous recherchons à comprendre les règles et les limites associées avec de tels dispositifs donnés que nous pouvons connaître les positions et les connexions précises de tous les atomes dans le système entier. Des Expériences, la théorie, et les simulations sont utilisées en concert à cet effet.

Tandis Que personne n'a proposé les moyens « de câbler » ces molécules et assemblages dans des architectures fonctionnelles pour l'usage technologique, nous pouvons explorer à quelle distance des structures précises pourraient être poussées, testez le point auquel l'interférence et l'interférence des dispositifs en masse bourrés affectent la performance, et élucidez le rôle de l'environnement sur le fonctionnement et la stabilité.

Les outils Neufs de nanoscale ont activé notre exploration et éventuel la manipulation du monde d'atomique-échelle. En plus des mesures structurelles, saisissant les spectres locaux en travers du rotationnel, les domaines d'énergie vibratoire et et électronique est devenus possible. Des « spectres d'action » Locaux peuvent être employés pour déterminer les seuils d'énergie pour le mouvement et toute autre dynamique. Les mesures Fonctionnelles à ces échelles en combination avec ce qui précède activent maintenant des vues complètes des relations entre la structure moléculaire, l'assemblage et les interactions, et le fonctionnement.4

Comme les outils de nanoscale deviennent plus sophistiqués, ainsi font notre capacité de concevoir et assembler les structures et les dispositifs supramoléculaires de plus en plus complexes et précis. « A Isolé » la substance sur des surfaces et dans les modifications réglées peut être effectué pour fonctionner des voies prévisibles et avec des hautes performances.2,3 La situation change quand un certain nombre de composants fonctionnels ou agissants l'un sur l'autre sont mis ensemble. De Telles interactions peuvent être conçues pour stabiliser un assemblage ou une condition du système, ou même pour interroger le système en contraignant des relations spatiales. Toutes ces possibilités imitent les composants et les systèmes biologiques. Nous sommes actuel limités par notre capacité de sonder ces systèmes.

La Clé au contrat à terme sera comprenante et exploitante de telles interactions afin d'activer le fonctionnement évolué et la complexité plus grande.5 Ceci peut devoir comprendre des écartements précis de réglage afin de limiter l'interférence, le transfert d'excitation, et l'interférence mécanique (obstacle stérique). De Même, des systèmes moléculaires et supramoléculaires peuvent éventuel être conçus pour fonctionner hiérarchiquement avec des efficiences rivalisant ceux trouvés dans des systèmes biologiques.


Références

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, et P.S. Weiss, Commutation de Conductibilité en Molécules Uniques par les Modifications Conformationnelles, la Science 292, 2303 (2001).
2. P.S. Weiss, Molécules Fonctionnelles et Assemblées dans les Environnements Contrôlés : Formation et Mesures, Comptes de la Recherche Chimique 41, 1772 (2008).
3. A.S. Kumar, T. YE, T. Takami, B. - C. Yu, A.K. Flatt, J.M. Tour, et P.S. Weiss, Photo-Commutation Réversible des Molécules Uniques d'Azobenzene dans les Environnements Réglés de Nanoscale, Nano Marque Avec Des Lettres 8, 1644 (2008).
4. A.M. Moore et P. Mesures de S. Weiss, Fonctionnel et Spectroscopique avec la Microscopie de Perçage D'un Tunnel de Lecture, Revues Annuelles Annuelles de la Chimie Analytique 1, 857 (2008).
5. D.B. Li, R. Baughman, T.J. Huang, J.F. Stoddart, et P.S. Weiss, Moteurs Moléculaires, Supramoléculaires, et Macromoléculaires et Muscles Artificiels, MME Bulletin 34, 671 (2009).
6. Notre travail dans cette zone est actuel supporté par le National Science Foundation, le Département de l'Énergie, et la Fondation de Kavli.

Droit d'auteur AZoNano.com, Professeur Paul S. Weiss (Université de Californie, Los Angeles)

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

Last Update: 14. June 2013 01:20

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