Cząsteczka zmieniająca strukturę pod wpływem światła

Cząsteczka zmieniająca strukturę pod wpływem światła

Japońscy naukowcy opracowali cząsteczkę zmieniającą strukturę pod wpływem impulsu świetlnego o stałej długości fali. Dzięki temu możliwe będzie stworzenie nowego rodzaju pamięci elektronicznej o wymiarach nanometrowych.

Hiroshi Nishihara wraz ze współpracownikami z Uniwersytetu Tokijskiego za pomocą technik fotochemii i elektrochemii stworzyli cząsteczkę, której struktura zmienia się pod wpływem pojedynczego źródła światła. Wprawdzie już istnieją molekuły fotochromowe o podobnych właściwościach, jednak do zmiany struktury potrzebne są dwa źródła światła o innych długościach fali światła. Sprawia to trudności techniczne oraz powiększa koszty produkcji. Jak mówi Nishihara – „Stworzyliśmy pierwszą na świecie powłokę składającą się z molekuł fotochromowych, których struktura może być zmieniana odwracalnie pod wpływem pojedynczego źródła światła”.

Tokijski zespół zsyntezował cząsteczki zawierające grupę ferrocenową, w której obecny jest atom żelaza. Następnie zostały one osadzone na powierzchni płaskiej, transparentnej elektrody. Kiedy atom żelaza jest na 2 stopniu utlenienia światło o barwie zielonej powoduje izomeryzację struktury z trans w cis. Powoduje to zmianę kształtu cząsteczek. Jeśli natomiast atom żelaza zostanie elektrochemicznie utleniony do 3 stopnia utlenienia to samo światło o barwie zielonej powoduje powrót do struktury trans.

Amar Flood, amerykański badacz z Indiana University zajmujący się podobnym problemem celowej zmiany kształtu cząsteczek twierdzi, że osiągnięcie Japończyków stanowi kolejny duży krok w kierunku stworzenia materiałów „inteligentnych”.

Obecnie prowadzone są prace nad stworzeniem struktury chemicznej molekuł fotochromowych pozwalających nad zwiększeniem wydajności procesu izomeryzacji pod wpływem światła. Kolejny problem, z jakim chcą się zmierzyć naukowcy z Tokio to stworzenie matryc cząsteczek fotochromowych, co pozwoliłoby na budowę modułów pamięci o wysokiej gęstości zapisu.

(pj)