Исследователи из Университета Фридриха Александра разработали молекулярный редуктор, которым можно управлять при помощи света. Работа ученых опубликована в журнале Nature Chemistry.

Шестеренка, разработанная химиками из Университета Фридриха Александра, имеет размер всего 1,6 нм. Редуктор состоит из двух взаимосвязанных друг с другом компонентов из 71 атома. Первый компонент представляет собой молекулу триптицена, структура которой похожа на пропеллер или ковшовое колесо. Второй компонент представляет собой плоский фрагмент молекулы тиоиндиго, похожий на небольшую пластинку.

Ученые говорят, что при повороте «пластины» на 180° «пропеллер» поворачивается на 120°. Таким образом, передаточное отношение наноредуктора составляет 2:3.

Триптицен —серая молекула, тиоиндиго — золотая молекула. Изображение: Henry Dube, FAU, Nature Chemistry

«Пластина» и триптиценовый «пропеллер» приводятся в действие при помощи света. Под действием источника светового излучения компоненты редуктора движутся в заблокированном синхронном вращении. При этом, как обнаружили исследователи, под воздействием тепла вращаться начинает только «пропеллер», а «пластина» остается неподвижной и зубчатое колесо проскальзывает.

Исследователи отмечают, что молекулярные аналоги зубчатых колес существовали и ранее, однако до сих пор никому не удавалось управлять ими. Авторы разработки отмечают, что зубчатое колесо позволяет изменять направление и скорость движений и связывать элементы машины друг с другом. Этот компонент поможет в создании молекулярной машины, над которой работают химики в разных странах.