Ученые из Атланты и Толедо (штат Огайо) продемонстрировали работу молекулярной машины из самоорганизующейся сверхрешетки. Компьютерное моделирование и экспериментальные исследования показали, что при надавливании на специальным образом изготовленную сверхрешетку можно вызвать вращение ее элементов. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание опубликовано на Phys. org.
В исследовании использовалась решетка с узлами из наночастиц серебра, окруженных органическим материалом и соединенных между собой серебряными нитями.
Ученые обнаружили, что при сдавливании структуры до примерно шести процентов от первоначального объема нагрузка, необходимая для дополнительного сжатия, резко понижается. Исследователи выяснили, что это произошло, когда нанокристаллические компоненты стали вращаться друг относительно друга, слой за слоем, в противоположных направлениях. Связано это с тем, что при нажатии на сверхрешетку она стремится сохранить водородные связи, в результате чего в одном слое органический материал, окружающий сердцевину, сгибает серебряные нити в одну сторону, в другом же слое — в другую.
Как отмечают исследователи, такое вращение сверхрешетки позволяет применять ее в качестве материала, поглощающего механическую энергию, вызывающую движение решетки. Точное знание динамики сжатия материала может использоваться для работы датчиков молекулярного масштаба и переключателей.