Будущее Молекулярных и Supramolecular Приборов

Профессором Паылем Weiss

Профессор Паыль S. Weiss, Директор, Институт Калифорнии NanoSystems; Профессор Химии и Биохимии; Стул в Науках NanoSystems, Университет Штата Калифорнии Фреда Kavli, Лос-Анджелес
Соответствуя автор: psw@cnsi.ucla.edu

Конструировать, синтезировать, собирать, работать, и измеряя молекулярные приборы дают нам способность изучить типичные пределы функции.1-4 Мы изыскиваем понять правила и пределы связанные при такие дали приборы, котор что мы могл знать точные положения и соединения всех атомов в всей системе. Эксперименты, теория, и имитации использованы в концерте к этому концу.

Пока никто пришло вверх с серединами «связать проволокой» эти молекулы и агрегаты в функциональные зодчеств для технологической пользы, мы можем исследовать как значительно точные структуры могли быть нажаты, испытываем размер к которому помеха и взаимодействие плотно упакованных приборов влияют на характеристику рабочое, и разъясняем роль окружающей среды на функции и стабилности.

Новые инструменты nanoscale включали наше исследование и в конечном счете манипуляцию мира атомн-маштаба. В дополнение к структурным измерениям, приобретающ местные спектры через вращательное, вибрационные, и электронные интервалы энергии были возможными. Местные «спектры действия» можно использовать для того чтобы определить энергетические пороги для движения и другой динамики. Функциональные измерения на этих маштабах в комбинации с вышеуказанным теперь включают всесторонние взгляды отношений между молекулярной структурой, агрегатом и взаимодействиями, и деятельностью.4

По Мере Того Как инструменты nanoscale будут более изощренными, поэтому делают нашу способность конструировать и собрать все больше и больше сложные, точные supramolecular структуры и приборы. «Изолировал» вид на поверхностях и в контролируемых матрицах смогите быть сделано действовать в прогнозированных путях и с высокими эффективностями.2,3 Ситуация изменяет когда несколько функциональных или взаимодействуя компонентов помещены совместно. Такие взаимодействия могут быть конструированы для того чтобы стабилизировать агрегат или положение системы, или даже опросить систему путем ограничивать пространственные отношения. Вся из этих возможностей передразнивают биологические компоненты и системы. Мы в настоящее время ограничены нашей способностью зондировать эти системы.

Ключ к будущему будет понимающ и эксплуатирующ такие взаимодействия включить функцию высшийо порядок и большую сложность.5 Это может включить контролируя точные дистанционирования для того чтобы ограничивать помеху, переход возбуждения, и механически взаимодействие (стерическую помеху). Также, молекулярные и supramolecular системы могут в конечном счете быть конструированы для того чтобы действовать иерархически при эффективности соперничая те найденные в биологических системах.


Справки

1. Z.J. Donhauser, B.A. Mantooth, K.F. Келли, L.A. Bumm, J.D. Monnell, J.J. Stapleton, Jr. D.W. Цены, D.L. Allara, J.M. Путешествовать, и P.S. Weiss, Переключение в Одиночных Молекулах через Conformational Изменения, Наука 292 Електропроводимостьи, 2303 (2001).
2. P.S. Weiss, Функциональные Молекулы и Агрегаты в Регулируемых Окружающих Средах: Образование и Измерения, Учет Химического Исследования 41, 1772 (2008).
3. A.S. Kumar, T. Ye, T. Takami, B. - C. Yu, A.K. Flatt, J.M. Путешествовать, и P.S. Weiss, Реверзибельное Фото-Переключение Одиночных Молекул Azobenzene в Контролируемых Окружающих Средах Nanoscale, Nano Письмах 8, 1644 (2008).
4. A.M. Moore и P. Измерения с Микроскопией Прокладывать Тоннель Скеннирования, Ежегодные Обозрения S. Weiss, Функциональной и Спектроскопических Аналитической Химии 1, 857 (2008).
5. D.B. Li, R. Baughman, T.J. Huang, J.F. Stoddart, и P.S. Weiss, Молекулярные, Supramolecular, и Макромолекулярные Моторы и Искусственние Мышцы, MRS Бюллетень 34, 671 (2009).
6. Наша работа в этой области в настоящее время поддержана Национальным фондом, Министерством Энергетики, и Учредительством Kavli.

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Паыль S. Weiss (Университет Штата Калифорнии, Лос-Анджелес)

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

Last Update: 14. June 2013 01:52

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit