Исследователи Университета Гронингена в Нидерландах добились значительных успехов в разработке более эффективных молекулярных двигателей, приводимых в движение световой энергией. Результаты их работы опубликованы в авторитетном научном журнале Nature Chemistry.
![](https://publicdiplomacy.su/wp-content/uploads/2024/04/depositphotos_7461355_l-2015.jpg)
Несмотря на то, что концепция световых молекулярных двигателей была впервые предложена почти четверть века назад, до недавнего времени их практическое применение серьезно ограничивалось крайне низкой эффективностью — лишь около 2% поглощаемых молекулами фотонов приводили к их эффективному движению. Для преодоления данного барьера исследователи модифицировали молекулярную структуру, добавив к ней функциональную альдегидную группу.
С использованием передовых методов лазерной спектроскопии и квантово-химического моделирования ученым удалось детально картировать пути электронной релаксации в модифицированных молекулах, что позволило получить глубокое понимание механизмов работы молекулярных двигателей. Предложенная модификация не только значительно повысила их эффективность, но также обеспечила более согласованное и синхронизированное вращение за счет синхронизации четырех этапов циклического процесса.
Помимо повышения эффективности, добавление альдегидной группы также привело к сдвигу спектра поглощения молекул в сторону более длинноволнового диапазона. Поскольку длинноволновое излучение обладает лучшей проникающей способностью в плотных средах, такие молекулярные двигатели могут найти применение в медицинских технологиях, материаловедении и других областях, где требуется взаимодействие с объемными или биологическими объектами.
В целом, разработанные ученым Университета Гронингена усовершенствованные молекулярные двигатели, управляемые светом, демонстрируют значительный прогресс в направлении практической реализации концепции молекулярных машин и открывают новые возможности для их широкого применения в различных сферах науки и технологий.
Автор: Александр Шепелев