Ударим нанопробегом по поверхности металла

Различные нанообъекты, такие как наномашины или нанотанки, стали объектом многочисленных шуток в СМИ, однако в каждой шутке есть доля (шутки) правды. Управляемое перемещение различных наноразмерных супрамолекул по заданной траектории (например, с помощью кантилевера СТМ) разумеется представляет пока только теоретический интерес. Тем не менее, одна из последних работ по этой теме, подготовленная международным коллективом европейских исследователей, заслуживает внимания благодаря эффектности полученных результатов.

В качестве «транспортного средства» авторы статьи использовали мезо-(R,S-R,S) изомер довольно сложной макромолекулы (чьё название по ИЮПАК мы для простоты опустим), которая перемещалась по поверхности эпитаксиально выращенному слою меди (111) под воздейсвтием электрического импульса (более 500 мВ), подаваемого на наконечник кантилевера, размещенного по центру «наноавтомобиля». Подав последовательно 10 испульсов, исследователям удалось переместить «полноприводный наноавтомобиль» (можно рассматривать каждый из четырех заместителей в макромолекуле как приводящее колесо) на расстояние 6 нм.

Каков же механизм и природа такого движения? По словам авторов статьи в ходе каждого акта движения происходит два процесса – изомеризация относительно двойной связи (электронное возбуждение) и «винтовая» инверсия (колебательное возбуждение). Каждое такое движение, похожее на гребок, перемещает молекулу на 0,7 нм.

Кроме того, для успешного перемещения молекулы по поверхности металла, необходима ее правильная ориентация. В противном случае, передние и задние «колеса» будут двигаться в противоположных направлениях, оставляя молекулу неподвижной. Если же вместо мезо-(R,S-R,S) изомера использовать (R,R-R,R) или (S,S-S,S) изомеры, то из-за рассоглассованного движения «колес» молекула будет двигаться в произвольном направлении.

Читайте также: Новости Новороссии.