Супрамолекулярная химия - 9.9.Хемионика - 170 - читать

Супрамолекулярная химия(Страница: 170)

Страница: 
170

Супрамолекулярная химия читать 9.9.Хемионика 170

Наборы проинструктированных компонентов, наделенных фото-, электро-, ионоактивными свойствами, или же способных к осуществлению функций включения/выключения, представляют собой запрограммированные системы, пригодные для создания функциональных (фотонных, электронных, ионных) супрамолекулярных устройств за счет направляемой распознаванием самосборки хорошо определенных архитектур, мотивов и сеток, обладающих новыми оптическими, электрическими, ионными и другими свойствами (рис.50).Такие компоненты и устройства определяют области молекулярной и супрамолекулярной фотоники, электроники и ионики, принадлежащие к загадочной области химии, в значительной мере химии будущего, которую можно назватьхемионикой[1.1, 1.7, 1.9].Предметом рассмотрения хемионики является создание и изучение работы программируемых систем для обработки информации и сигналов на молекулярном и супрамолекулярном уровнях.

Компоненты и молекулярные устройства, такие как молекулярные провода, каналы, резисторы, выпрямители, диоды и фоточувствительные элементы, могли бы быть собраны в наносхемы и в сочетании с организованными полимолекулярными ансамблями дать системы, способные в конечном итоге осуществлять функции хранения, обнаружения, обработки, усиления и передачи сигналов и информации посредством фотонов, электронов, протонов, катионов металлов, анионов, молекул. Это, конечно, далекая перспектива, но на пути к поставленной цели могут быть получены многочисленные промежуточные результаты, и в любом случае формулировка конечных целей помогает в выработке стратегии и тактики их достижения.

Для считывания молекулярной информации и работы молекулярных устройств требуетсяадресноеобращение к молекулярным и супрамолекулярным частицам. Несмотря на трудность встречающихся проблем, можно ожидать в этой области впечатляющих успехов. Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) и атомно-силовая микроскопия(ACM)являются мощными инструментами, позволяющими работать на атомном и молекулярном уровне[9.255—9.259].Они дают возможность учитывать в работе как структурные особенности, так и особенности существующих в системе взаимодействий и, кроме того, открывают путь к адресному обращению к молекулярной функциональности. В последние годы был реализован целый ряд различных процессов, например позволяющих осуществлять: позиционирование отдельных атомов[9.260, 9.261]или молекул[9.262];туннельные диодные эффекты на атомном уровне[9.263, 9.264];оптическое поглощение[9.265]или эмиссию[9.266]с молекулярным разрешением; работу атомного переключателя[8.295];сочетание пространственного разрешения СТМ с временным разрешением сверхбыстрой оптики для исследования динамических явлений на атомном уровне[9.267];обратимую запись в наномасштабе[9.268];выпрямление тока[9.269];поверхностное исследование гидрофобных сил[9.270],адгезии[9.271, 9.272],кислотно-основных свойств[9.273]и электрохимических эффектов, в частности, с участием комплексов металлов[9.274—9.276];молекулярное распознавание[9.277],в частности, между комплементарными нуклеозидами [9.277Ь] и олигонуклеотидами [9.277с], с потенциальным приложением для считывания последовательностей ДНК[9.277d]. Был исследован также источник света с размером меньше оптической длины волны[9.278]. Эти мощные методы и их интересные приложения будут играть главную роль в развитии различных аспектов хемионики.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,064
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,687
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,219