Gelung membuat nanocapsules tidak dapat dipisahkan

Pertama secara mekanikal, pemecahan ikatan yang boleh diterbalikkan oleh satu molekul berjaya

Lukisan oligomeric calixarene catenanes dengan probe pengimbasan dan lengkung terikan daya yang berkaitan, yang mempunyai corak gergaji biasa. © Andreas Janshoff
membaca dengan kuat

Para saintis Mainz telah menghasilkan satu molekul yang pecah ketika overstretched, tetapi kemudian kembali ke bentuk asalnya. Dalam terbitan jurnal Nature Nanotechnology, mereka mempersembahkan pemecahan bon secara mekanikal, yang boleh diterbalikkan oleh molekul tunggal.

"Ia seperti menarik dua kapsul sehingga mereka berpecah di tengah-tengah. Apabila kita melepaskan diri, kedua-dua bahagian boleh kembali

Bersama-sama, "jelas Profesor Andreas Janshoff dari University of Mainz mengenai kerja nanoteknologi. Pembalikan proses dicapai oleh sambungan gelung antara dua bahagian molekul.

Objek eksperimental para saintis nano adalah dimer calixarene yang disebut, molekul yang terdiri daripada dua bahagian - maka dimer nama - dan yang dimiliki oleh beberapa nanometer ke molekul yang relatif besar.

Dikelola calixarene dimer disediakan

Calixarenes digunakan dalam analitik kerana mereka dapat memilih secara selektif termasuk sebatian tetamu. Dengan menggunakan reka bentuk molekul khas, pasukan ahli fizikokimia dan ahli kimia organik berjaya menghasilkan dimer calixarene yang dipintal di mana kedua-dua bahagian dipegang bersama oleh ikatan hidrogen. Sekiranya nanocapsules kini direkayasa secara mekanikal dengan bantuan tip mengukur yang sangat halus, mereka akan terputus. paparan

"Kelemahan itu tidak membenarkan bahagian-bahagian itu menyimpang tanpa batas, tetapi ia dipegang oleh gelung molekul, " jelas Janshoff. Bersama-sama dengan profesor Jürgen Gauß dan Gregor Diezemann dari Institut Kimia Fizikal dan Volker Böhmer dan saintis muda Yuliya Rudzevich dari Institut Kimia Organik dan Piotr Marszalek dari Duke University, dia mempunyai kerja dalam rangka sebelum berpindah ke Georg-August-University Göttingen Pusat Penyelidikan Kerjasama 625 di Mainz.

"Panjang gelung, contohnya, membolehkan kita mengehadkan sejauh mana kedua-dua bahagian molekul itu boleh ditarik."

Fungsi rangkaian ikatan hidrogen dinyatakan

Eksperimen molekul tunggal memberi saintis pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana kompleks molekul dipegang bersama oleh daya luar dan bagaimana rangkaian ikatan hidrogen berfungsi. Di samping itu, ujian eksperimen juga menyediakan asas bagi banyak teori mekanik statistik semasa: sama ada molekul dalam bentuk kompleks hadir dengan kedua-dua bahagian atau sama ada mereka hadir dengan H " boleh diselaraskan dengan panjang gelung dan oleh itu peralihan dari keseimbangan ke keadaan bukan keseimbangan oleh percubaan tegangan bergantung pada kelajuan dijalankan dengan cara yang disasarkan.

Akibatnya, teori-teori yang mahu membina semula tenaga bebas dari keadaan bukan keseimbangan boleh diuji. Pada masa akan datang, para saintis ingin beralih ke topik ini secara lebih intensif.

(idw - University of Mainz, 16.02.2009 - DLO)