人工分子像真正的创建

内梅亨大学的科学家们研制出了合成分子,像真正的有机分子。领导的研究人员合作,亚历克斯Khajetoorians和丹尼尔·韦格纳,现在可以模拟真实分子通过使用人工分子的行为。通过这种方式,他们可以调整性质的分子的方式通常是困难的或不现实的,他们可以更好的了解分子改变。

埃米尔Sierda,负责开展实验内梅亨大学:“几年前我们有这个疯狂的想法建立量子模拟器。我们想要创造人工分子,就像真正的分子。所以我们开发了一个系统捕获的电子。电子围绕一个分子像云,我们使用那些被困电子建立一个人工分子。研究小组发现的结果是惊人的。Sierda:“我们建造和真正的分子之间的相似之处是不可思议的”。

改变分子

主管Alex Khajetoorians扫描探针显微镜(SPM)部门内梅亨大学:“使分子已经够困难了。往往更难,是了解特定的分子反应,例如如何改变当他们扭曲或改变。分子如何改变和反应是化学的基础上,并导致化学反应,如氢和氧形成水。

“我们想模拟分子,所以我们可以最终工具包弯曲和优化他们的方式与真正的分子几乎是不可能的。这样我们可以说说真实的分子,没有使它们,或者无需处理他们提出的挑战,像他们不断变化的形状。”

苯

使用这个模拟器,研究人员创造了一个人工的版本的一个基本的有机分子化学:苯。苯的组件开始大量的化学物质,如苯乙烯、用于使聚苯乙烯。Khajetoorians:“通过苯,我们模拟一个课本有机分子,制造了一种分子,并不是有机的组成元素。“上面:分子十倍比真正的同行,这使得它们更容易处理。

实际使用

这种新技术的使用是无限的。丹尼尔·韦格纳在SPM部门助理教授:“我们只有开始想象我们可以使用这个。我们有这么多的想法,很难决定从哪里开始。

通过使用模拟器,科学家可以理解分子和他们的反应更好,这将有助于在所有的科学领域。韦格纳:“新材料未来的计算机硬件是非常困难的,例如。通过一个模拟的版本,我们可以寻找小说的性质和功能的某些分子和评估是否会值得真正的材料。”

在遥远的未来,各种各样的东西可能:了解化学反应一步一步像慢动作视频,或制造人工单分子电子设备,比如减少计算机芯片上的晶体管的大小。量子模拟器和量子计算机甚至建议执行。Sierda:“但这是很长的一段路要走,现在我们可以先开始了解分子在某种程度上我们从未了解。”

参考:黄Sierda E, X, Badrtdinov DI, et al .量子模拟器来模拟低维分子结构。科学。2023,380 (6649):1048 - 1052。doi:10.1126 / science.adf2685

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