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

 

Дивидюк
Дивидюк

MAPPIC 2019. Второй день
15 октября 2019 года прошел второй день I Московской осенней международной конференции по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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!

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!



 
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.