Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Принцип работы и STM изображения молекулярных вихрей.

Молекулярные вихри имеют различные радиусы вращения в зависимости от длины углеводородной цепи.

Молекулярные вихри с различными функциональными группами: дегидрированный тиол в качестве "якоря" (А), атом йода (В) и группа CH2 с тройной связью (С) на конце вращающейся цепочки.

Пропеллер для нановертолета

Ключевые слова:  молекулярные вихри, НЭМС, ферроцен

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

10 октября 2009

Молекулярные роторы (molecule rotor) – один из интересных примеров наноэлектромеханических систем (NEMS). К ним относят молекулы, способные вращаться под действием внешних полей. Также возможен вариант, когда одна часть молекулы вращается относительно другой, которая при этом выступает в качестве якоря, удерживая устройство на субстрате. Такой принцип построения молекулярных машин дает ряд преимуществ для их исследования (возможно применение богатого арсенала поверхностных методов анализа) и контролируемого управления.

Идеальными кандидатами для реализации предложенной модели являются производные диферроцена Fc–(CH2)n–Fc (diFc–n), которые представляют собой две молекулы ферроцена (Fc), соединенные углеводородной цепочкой. Однако, чтобы такая цепочка «прижилась» на поверхности, её необходимо модифицировать, удалив одно из циклопентадиенильных колец с одного из Fc-фрагментов. Подобная активация (например, термическим путем – отжиг подложки при 400К после нанесения органических молекул) немедленно влечет за собой многократное увеличение энергии связи с поверхностью (в случае Cu(110) от 0,6 до 3,66 эВ), что позволяет элементам мотора прочно удерживаться на подложке.

Под иглой сканирующего туннельного микроскопа (STM) молекулярные вихри представляют собой вращающиеся структуры высотой 0,2нм и радиусом вращения 2,1нм (в случае diFc–14). Термическая активация нановихрей наблюдается при температурах порядка 40К. При охлаждении образца ниже этой отметки большинство молекул застывает на поверхности или демонстрирует слабые вибрации около исходных позиций. Причем, чем длиннее углеводородная цепь, тем большая температура требуется для активации. Кроме того, возможна частичная замена ферроцена на другие функциональные группы. Так, «заякорить» молекулу можно при помощи тиольной группы, а на вращающийся конец молекулярного вихря "прицепить" атом йода или CH2-группу с тройной связью.




Комментарии
Очень красиво и по-немецки пунктуально-качественно!
Жаль только "нановертолет" не полетит без демона Максвелла в силу хаотичности молекулярных вихрей
Филясов Сергей Викторович, 10 октября 2009 21:36 
Молоцы учёные.. так держать... хотелось бы что нибудь ещ более ошиломляющего!
Котов Максим Андреевич, 11 октября 2009 15:03 
Интересная разработка.Только применение не много не понятно. Существуют ли способы управления "нановихря".
Вихрь немного управляется температурой - включается/выключается и в какой-то степени вращается быстрее, медленнее.
Соль научной работы в закреплении молекул на поверхности одним концом, чтобы сделать из них волчки (скорее чем пропеллеры) и изумительном наблюдении (визуализации) их вращения посредством сверхтонкой иглы СТМ (STM).
И поэтому это научная статья, а не разработка - ученые изящно и грамотно описали часть окружающего мира. Найдется ли этому применение - вопрос открытый.
Великолепные достижения
Великолепно!!! И что всё это удержится? А как сохранить форму? Хотя фантазия приведёт и не туда. А всё-таки куда и как?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Нанотехнологии, как лепестки цветка
Нанотехнологии, как лепестки цветка

Конкурс логотипа ФНМ МГУ
Факультет наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет творческий конкурс логотипа (эмблемы) ФНМ, работы принимаются с 21 августа до 15 сентября 2019 года. Участники - все, кто имеет или когда бы то ни было имел отношение к ФНМ МГУ: студенты, аспиранты, преподаватели, сотрудники, выпускники, а также все творческие люди из большой университетской семьи.

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.