Ученые Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) в Южной Корее разработали новую технологию твердотельных молекулярных машин. Результаты их исследования были опубликованы в ведущем журнале Angewandte Chemie International Edition.
Исследователи создали цеолитовые имидазолатные каркасы (ZIF) — устройства, которые обеспечивают точный контроль над механическими движениями на молекулярном уровне. Эти машины могут быть использованы для разработки эффективных систем хранения данных и других приложений, требующих высокой точности в механических перемещениях.
Для создания этих твердотельных наномашин ученые применили металлоорганические каркасы (MOF) как основу. MOF были интегрированы с уже разработанными молекулярными машинами, выполняющими роль механических компонентов. В ходе исследования исследователи встроили несколько динамических компонентов в виде лигандов, обеспечивающих вращательное движение.
Команда использовала дифракцию рентгеновских лучей на монокристаллах для анализа структуры связи ZIF, которая напоминает механическую связь. ZIF работает по принципу рычажного механизма, преобразующего вращательное движение в линейное в зависимости от температуры и наличия молекул растворителя.
Кроме того, исследователи обнаружили, что разработанный ими ZIF обладает высокой эластичностью и гибкостью среди других подобных каркасов, что делает его идеальным кандидатом для приложений в области хранения данных. Уникальные механические свойства ZIF обусловлены структурой механических связей. Структуры, состоящие из одних и тех же металлических узлов и органических лигандов, демонстрируют разные уровни гибкости в зависимости от того, как они соединены.
Этот прорыв может привести к созданию более эффективных и надежных систем хранения данных, а также других устройств, требующих высокой точности механических движений.
Источник: https://lenta.ru/news/2024/06/28/molecular/
