酌量东谈主员初度收效地将二茂铁分子踏着实平面基底上彩娱乐官网，从而创造出一种电子可控的滑动分子机器。仅由几个分子构成的东谈主工分子机器在催化、分子电子学、医学和量子材料等多个限度王人具有变革后劲。 这些纳米级竖立通过将外部刺激（如电信号）退换为分子水平的受控机械畅通来领悟作用。
铵蛊惑二茂铁（Fc-amm）和冠醚的复合物拼装在 Cu（111）名义上，期骗扫描贞洁显微镜（STM）通过向二茂铁基团注入空穴激活其滑动畅通。 贵府开始：千叶大学的 Toyo Kazu Yamada
二茂铁--一种私有的饱读形分子，在两个五元碳环之间夹着一个铁（Fe）原子--是分子机械的了得候选者。 二茂铁的发现为它赢得了 1973 年的诺贝尔化学奖，并使它成为这一酌量限度的基础分子。
二茂铁的魔力在于其不凡的特点：铁离子的电子景色从 Fe²⁺ 退换为 Fe³⁺，会引起碳环围绕分子中轴旋转 36°。 这种旋转不错通过外部电信号进行收尾，从而杀青分子水平的精确主管。
尽管出路浩荡，但二茂铁的骨子应用却濒临着浩荡的挑战。 二茂铁吸附在名义上，终点是平面贵金属基底上时，即使在超高真空条目下，也会在接近室温时刻解。 直到最近，还莫得找到一种可靠的设施，不错将伶仃的二茂铁分子固定在名义上而不会激勉领会。
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在一项始创性的酌量中，由日本千叶大学工程酌量生院副教化山田丰和（Toyo Kazu Yamada）指令的酌量小组，包括千叶大学工程学院的彼得-克吕格（Peter Krüger）教化、日分内子科学酌量所的克拉聪（Satoshi Kera）教化和台湾国立清华大学的堀江正树（Masaki Horie）教化，终于攻克了这一贫穷。 他们收效地制造出了宇宙上最小的电控分子机器。
\"在这项酌量中，咱们通过在贵金属名义预涂二维冠醚分子膜，收效地将二茂铁分子踏实并吸附在贵金属名义。 这是二茂铁分子在原子门径上畅通的首个胜仗实考左证。 \"他们的酌量效果发表在2024年11月30日的《小》杂志上。
为了踏实二茂铁分子，酌量小组当先通过添加铵盐对其进行改性，迪士尼彩乐园网址在哪造成了二茂铁铵盐（Fc-amm）。 这进步了二茂铁分子的历久性，并确保它们能幽闲地固定在基底名义。 然后，这些新分子被固定在由冠醚环分子构成的单层薄膜上，该薄膜被抛弃在平坦的铜基底上。 冠醚环分子具有私有的结构，其中心环可容纳各式原子、分子和离子。
Yamada 教化证实说：\"往常，咱们发现冠醚环状分子不错在平坦的金属基底上造成单层膜。 这种单层膜将 Fc-amm 分子中的铵离子拿获在冠醚分子的中心环上，通过对金属基底起屏蔽作用来瞩目二茂铁的领会。\"
接下来，酌量小组将扫描贞洁显微镜（STM）探针放在Fc-amm分子的顶部，并施加电压，从而引起分子的横向滑动畅通。 具体来说，当施加-1.3伏电压时，一个空穴（电子留住的空位）干预铁离子的电子结构，使其从Fe2+景色切换到Fe3+景色。 这激勉了碳环的旋转，并伴跟着分子的横向滑动畅通。 密度泛函表面缱绻标明，这种横向滑动畅通是由于带正电的 Fc-amm 离子之间的库仑斥力引起的。 遑急的是，当电压被移除时，分子又会回到底本的位置，这标明这种畅通是可逆的，况兼不错通过电信号进行精确收尾。
\"这项酌量为基于二茂铁的分子机械提供了令东谈主委宛的可能性。 它们在分子水平上实施专诚任务的才略不错带来好多科学和工业限度的翻新性创新，包括精确医疗、智能材料和先进制造，\"Yamada 教化强调了当时代的潜在应用。
这项酌量在分子机器的瞎想和收尾方面赢得了要津性冲突，可在稠密限度赢得要害进展。
编译自/ScitechDaily
