目前,尽管已经进行了许多有希望的第一代分子马达设计的探索,但仍然存在一些挑战,例如高反向光异构化反应的量子产率、光稳定性和对映异构体的光平衡状态分布等问题。 为了解决这些问题,2016年诺贝尔化学奖得主、荷兰格罗宁根大学斯特拉廷化学研究所Ben L. Feringa教授采用了一种高度多功能的合成方法,基于里奇甲醛化(Rieche ...
光响应分子马达的运动方式可以是旋转、线性运动或振动等。它们的运动速度和方向可以通过光的强度、波长和偏振等因素进行控制。这种分子机器在生物医学、材料科学和光电子学等领域具有广泛的应用前景。 在生物医学领域,光响应分子马达可以用于药物输送和细胞成像等方面。例如,可以将光敏分子和药物结合起来,当光敏分子受到光...
现在,该团队已经将运动和荧光结合在同一个分子中,下一步将是显示运动,并通过追踪荧光同时检测分子的位置。Feringa:“这是非常强大的,我们可以用它来展示这些马达是如何穿过细胞膜或在细胞内移动的,因为荧光是一种广泛应用的技术,用来显示分子在细胞中的位置。我们也...
格罗宁根大学的研究代表了第一种具有旋转和长寿命光致发光双重功能的人工分子马达,这种组合可以扩大该技术的潜在应用。 “这是非常强大的方案,我们可能会应用它来展示这些分子马达如何穿过细胞膜或在细胞内移动,因为荧光是一种广泛使用的技术,可以显示分子在细胞中的位置。”Ben Feringa评论道,“我们还可以用它来追踪光...
在自组装系统中,光驱动分子马达产生自适应和非平衡行为,其独特的光响应特性可以可逆地使自组装系统脱离平衡态,并对原有的组装体进行改造。利用分子马达的光响应动态自组装,可以控制宏观泡沫特性;此外,利用分子马达的多级自组装,得到的超分子材料可以实现类似肌肉的宏观...
自第一款基于拥挤烯烃的光驱动分子马达问世以来,科学家们在控制其旋转运动并阐明其功能机理方面取得了显著进展。为攻克调控分子马达特性这一难题,作者设计了一个能够通过配体与金属离子的络合作用,原位激活分子马达的系统。该系统将为分子马达性能控制和微调带来前所未有的可操作性,并为自适性机械行为夯实基础。
一系列细胞凋亡机理研究证明,所设计的马达分子在细胞膜上通过光驱动马达旋转促进胞内钾离子外流,产生活性氧自由基,并从线粒体释放细胞色素c,最终诱导caspase依赖的癌细胞凋亡。该工作利用人工马达机器运动加速离子跨膜传输并促进癌细胞凋亡,为推进人工离子传输体系实现癌症和人类其它疾病治疗提供新的契机。
基于此,李全团队报道了一系列的环形光分子马达能够用可见光驱动环形分子马达对诱导形成的螺旋液晶超结构进行手性调控。在此分子马达中,具有光响应的偶氮苯与具有轴手性的联萘通过柔性碳链连成环形拓扑分子结构,并在联萘的6,6’号位上直接连上不同长短的化学基团。特殊的环形拓扑分子结构改变了临位取代偶氮苯的平面结构...
在这里,论文展示了一种由光驱动的轻分子旋转电机如何与液晶聚合物网络结合,从而在材料中诱导弯曲、行走以及左旋和右旋的螺旋运动。论文介绍了液晶网络(LCN)材料的设计、合成和功能,这些材料具有内在的旋转电机,可以将光能转换为可逆的螺旋运动。在这个响应系统中,光化学驱动的分子马达具有双重功能,既可以作为手性掺杂剂,...
在这个响应系统中,光化学驱动的分子马达具有双重功能,既可以作为手性掺杂剂,也可以作为单向转子,将分子运动放大成可控的可逆的左手或右手宏观扭转运动。通过利用嵌入在LC网络中的单个电机的动态手性、运动方向性和形状变化,在软高分子材料中实现复杂的机械运动,包括弯曲、行走和螺旋运动,这为内在的光响应材料提供了迷人...