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

 

"Дешево и сердито"
"Дешево и сердито"

Начинается XV Олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!"
Совсем скоро начнется юбилейная XV Всероссийская Интернет-олимпиада по нанотехнологиям «Нанотехнологии – прорыв в будущее!». Предлагаем ознакомиться с актуальной информацией и расписанием Олимпиады.

В России стартовал самый масштабный научно-популярный фестиваль
РГ: В МГУ дан старт самому масштабному научно-популярному событию в мире - Всероссийскому фестивалю NAUKA 0+. В программе - свыше 10 000 мероприятий: лекции нобелевских лауреатов, вебинары и мастер-классы, виртуальные лабораторные, научные шоу, интерактивные выставки, телемосты с CERN, Международной космической станцией и российской антарктической станцией "Восток", дискуссии о будущем человечества, показы научных фильмов, соревнования роботов, научные бои Science Slam, квизы и квесты, а также первый Виртуальный гипермузей науки.

Нобелевскую премию по химии присудили за метод редактирования генома
РИА Новости: Нобелевскую премию по химии за 2020 год получили Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна, разработавшие технологию редактирования генома.

Нобелевская премия за графен, или 10 лет спустя
Алексей Арсенин
О том, как графен повлиял на развитие науки и промышленности и можно ли его назвать материалом будущего — заместитель директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук Алексей Арсенин

Летние лектории для школьников
ФНМ
Сотрудники Факультета наук о материалах и химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова участвуют в лекториях двух летних школ, организованных Фондом Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО) - Нанограде и летней школе МФТИ.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.