Истражувачи од Универзитетот Тохоку развија молекуларен систем што значително ја зголемува чувствителноста на азобензенските фотопрекинувачи кон видлива светлина. Овие молекули можат да ја менуваат структурата под дејство на светлина, што ги прави корисни за паметни материјали, молекуларни машини и насочени терапии.
Клучот на новиот пристап се таканаречените молекуларни антени – дипирински комплекси што ја апсорбираат видливата светлина и ја пренесуваат енергијата до азобензенскиот дел од молекулата. Така, прекинувачот може да се активира со послаба светлина, без да се изгуби неговата топлинска стабилност.
Научниците, во соработка со тим од Универзитетот „Хајнрих Хајне“ во Дизелдорф, создале два вида хибридни молекули. Во едниот систем користеле комплекс базиран на бор, а во другиот – еднодимензионални цинк-дипирински наноланци што ја пренесуваат енергијата низ молекуларната структура. Истражувачите изолирале наноланци со десет различни должини за да проверат како големината влијае врз перформансите.
Мерењата со апсорпциска спектроскопија и протонска нуклеарна магнетна резонанца потврдиле дека антените ефикасно ја пренесуваат апсорбираната енергија до фотопрекинувачот. Хибридот со бор постигнал чувствителност од 7.500 M⁻¹ cm⁻¹, додека најдолгиот цинк-допиран наноланец достигнал 8.100 M⁻¹ cm⁻¹. Чувствителноста растела со должината на наноланецот, што укажува дека идните молекуларни дизајни би можеле да постигнат уште подобри резултати.
За практична употреба е важно прекинувачот да остане во активираната состојба и да не се враќа веднаш во почетната форма. Новата архитектура ја задржува токму оваа топлинска стабилност. Компјутерските пресметки дополнително покажале дека дипиринските антени ја собираат видливата светлина и ја насочуваат енергијата кон азобензенското јадро.
Според истражувачите, пристапот може да помогне во развојот на молекуларни роботи, светлосно чувствителни површини и системи за прецизно управување со ДНК и протеини. Во иднина, ваквите фотопрекинувачи би можеле да придонесат и за фот фармакологија, каде што лековите се активираат само на одредено место во организмот.
Резултатите се објавени во списанието Journal of the American Chemical Society, со DOI 10.1021/jacs.6c12118.
