Ученые создали молекулы «невозможной» структуры с помощью света
Впечатляющее открытие совершили исследователи из Болонского университета — они успешно разработали метод высокоточного соединения молекул, используя фотохимические реакции и процессы самосборки. Полученные молекулярные структуры ранее считались неосуществимыми при стандартных условиях, что делает это достижение поистине революционным.
Инновационный подход ученых заключается в использовании световой энергии в водном растворе, что позволяет контролировать термодинамику молекулярных реакций самосборки. В результате достигается уникальное распределение вещества, которое существенно отличается от равновесного состояния.
Особенно интересно, что подобные процессы широко распространены в живой природе и лежат в основе многих биологических функций. До недавнего времени их воспроизведение в искусственных молекулярных системах представляло серьезную проблему из-за многогранности происходящих процессов.
В основе инновационной разработки лежит использование циклодекстринов — особых молекул конусообразной формы, обладающих полой структурой и способностью растворяться в воде. Вторым ключевым компонентом стали азобензолы — соединения, способные изменять свою молекулярную конфигурацию под воздействием света.
При взаимодействии в водной среде эти компоненты формируют уникальные супрамолекулярные комплексы. В этих структурах тонкие нити азобензола естественным образом встраиваются в полости циклодекстрина, создавая стабильные соединения.
Благодаря направленному световому воздействию исследователям удалось добиться контролируемого формирования различных комплексов между азобензолами и циклодекстринами. Структура получаемых соединений напрямую зависела от параметров освещения.
Открытый механизм управляемой светом самосборки открывает захватывающие перспективы в области создания новых динамических материалов. Особенно многообещающим выглядит потенциальное применение технологии в разработке нанодвигателей и других инновационных устройств.
Это достижение становится еще одним важным шагом в развитии современной химии, вслед за недавним успехом в оптимизации производства важнейших лекарственных препаратов, включая антибиотики и противораковые средства, где удалось добиться девятикратного ускорения процесса синтеза.
Источник: www.gazeta.ru
