Ученые продемонстрировали работу молекулярной машины

Группа ученых из Атланты и Толедо (штат Огайо) разработали молекулярную машину из самоорганизующейся сверхрешетки, сообщает Phys.org.

Демонстрация работы машины осуществлялась при помощи компьютерного моделирования и экспериментальных исследований, которые показали, что при надавливании на такую сверхрешетку, изготовленную специальным образом, можно добиться вращения ее элементов.

В своей работе ученые использовали решетку с узлами из наночастиц серебра, которые были окружены органическим материалом и соединены между собой серебряными нитями.

В результате было установлено, что необходимая для дополнительного сжатия нагрузка резко понижается при сдавливании данной структуры до 6% от первоначального объема. Происходит это тогда, когда нанокристаллические компоненты начинают вращаться относительно друг друга, слой за слоем и в противоположных направлениях.

По словам ученых, это связано с тем, что при давлении на сверхрешетку она стремится сохранить водородные связи, и поэтому в одном слое органический материал, окружающий сердцевину, сгибает серебряные нити в одну сторону, а в другом слое – в другую.

Практическая польза от работы ученых заключается в том, что вращение сверхрешетки позволит в будущем использовать ее как материал, который поглощает механическую энергию, вызывающую движение решетки. Понимание динамики сжатия материала вполне может применяться, например, для работы датчиков молекулярного масштаба и переключателей. 

Наночастицы в сверхрешетке до и после вращения. Изображение с сайта physics.gatech.edu