更高效的分子马达拓宽了潜在应用领域

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荷兰格罗宁根大学的研究人员在近25年前首次开发了光驱动分子马达，2016年因此获得了诺贝尔化学奖。然而，让这些马达真正发挥作用却是一项挑战。一篇发表在《自然·化学》杂志上的新论文描述了来自费林加实验室的一系列改进，将现实应用拉近了一步。

该研究的第一作者盛晋宇在费林加实验室攻读博士学位期间改进了“第一代”光驱动分子马达，他的主要目标是提高分子马达的效率。研究发现，费林加的分子马达旋转运动分为四个步骤：其中两个步骤是光化学的，另外两个是温度驱动的。盛晋宇通过给马达分子添加醛基团，意外地发现了一种有效的改进方法。这种改进不仅提高了吸收光子的效率，还使得研究人员能够更好地控制分子的旋转运动。此外，这一改进还引起了光的吸收波长的变化，使得分子马达在医学应用和材料科学中能更有效地工作。

盛晋宇与阿姆斯特丹大学分子光子学小组合作，利用先进的激光光谱学和量子化学计算，详细解析了分子马达的工作方式。他们发现，这一改进确实带来了更好的对分子旋转运动的控制。这一突破打开了多种可能性，例如，分子马达可以被用作液晶中的手性多孔剂，产生不同的反射颜色。此外，该改进还有助于控制分子自组装等应用。

盛晋宇表示，目前已有几名同事正在与他们合作，研究这种新型分子马达在不同领域的应用，并预计未来会有更多相关论文发表。与此同时，费林加实验室面临着一个新的挑战：分子马达的效率虽然得到了提高，但他们还不清楚这种修改究竟是如何导致这种效果的，他们正在努力解决这一问题。

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