20010,0,3500,
Тейумэнэвэн объясняет, «Есть много приложений, которые можно предположить разрабатывать от этих фундаментальных результатов, особенно что управляемый потребностью выпуск. Например, мы показали, что два комплекса, которые с готовностью реагировали бы друг с другом, могут быть в том же самом решении, но отделены очень тонкой мембраной, сделанной из нескольких миллимикронов, и поэтому не реагируют друг с другом».«Но на воздействие света, мембрана поставилась под угрозу, чтобы позволить этим двум компонентам реагировать друг с другом», добавляет он. «Интересная вещь состоит в том, что мембрана постоянно не поставилась под угрозу на воздействие света, но только когда свет идет».
Его постдокторский партнер Миджэнур Рэхэмен Молла и докторант Пурнима Рэнгэдурай провели большую часть экспериментальной работы. Группа Массачусетского университета Амхерст также сотрудничала с теоретическими химиками Лукасом Энтони и Хуаном де Пабло в Чикагском университете, который смоделировал систему, чтобы более глубоко понять его, отмечает Тейумэнэвэн. Детали онлайн теперь по своей природе Химия.
Такие обратимые молекулярные средства управления, которые отвечают только, когда есть источник энергии, довольно редки в искусственных системах, говорит он. Обычно в искусственных, сделанных человеком системах, «материалы находятся в состоянии равновесия, поэтому если у Вас есть частица, которая отвечает на изменение pH и Вы помещаете его в окружающую среду, которая вызывает изменение, это остается измененным. Вы не можете отложить джина в бутылку».
В отличие от этого, природа спроектировала некоторые «изящно отзывчивые системы», указывают авторы, куда информация о молекулярном масштабе передана через мембрану, которая может возвратиться в ее оригинальное, покоящееся государство.Пример, который Тейумэнэвэну нравится использовать, относится к ATP, клеточная энергетическая молекула, которая включает и выключает по требованию, как их новая система. «Я говорю моим студентам, что у них может быть впечатление, что преподаватель никогда не прекращает говорить. Но это очевидно ложно, если Вы просто отслеживаете ATP.
Когда я говорю, ATP включена и быть используемым, но когда ATP не используется, преподаватель идет в покоящееся государство, т.е. замолчал. Джин действительно возвращается в бутылке».С технической точки зрения он и коллеги демонстрируют, что в их системе, свет вызывает приведение в действие тонкого двойного слоя молекул, сделанных из «гидрофильного азобензола, гидрофобного» diblock сополимер.
Когда свет включен, Тейумэнэвэн говорит, «связь азобензола вращается, и это движение посылает лобную волну приблизительно через 500 связей, чтобы поставить под угрозу мембранный барьер. Это позволяет всей мембране позволять молекулам ехать через. Когда мы выключаем свет, он закрывается снова, и никакие молекулы не могут объяснить мембрану».Исследователи показывают, что «приведение в действие из равновесия вызвано фотохимической изомеризацией транс-СНГ azo группы, единственной химической функциональностью, посреди межфазового слоя».
Эта работа была поддержана премией Министерства обороны Multi-University Research Initiative (MURI) группе в Массачусетском университете Амхерст в 2016.