ИСТИНА

Молекулярные машины – это молекулы или молекулярные комплексы, осуществляющие квазимеханические движения в ответ на определенные стимулы и представляющие интерес для новых типов оптоэлектронных преобразователей, систем (био)химического распознавания, искуственных мышц и т. д. В настоящей работе мы предложили новый подход к созданию молекулярных машин на основе двумерных гибридных материалов. Мы изучили эффект спонтанного сворачивания, связанный с органическими молекулами (лигандами) на поверхности двумерных коллоидных нанолистов состава [Cdn+1SenL2]∞ and [Cdn+1TenL2]∞, где L-органический лиганд, n-число монослоев. Эффект спонтанного сворачивания приводит к сжатию и изменению пространственной формы. Эта задача может быть интересна для преобразования химических взаимодействий в механическую работу. Рост нанолистов проводили коллоидным методом в растворе ацетат кадмия -олеиновая кислота - октадецен при 110-160°С [1, 2]. Тщательный подбор условий синтеза позволил вырастить коллоидные двумерные нанолисты с толщиной из диапазона 2-4 монослоя (0.6-1.2 нм) и протяженными латеральными размерами до 400 нм. Показана возможность контроля толщины с точностью 1 монослой. Для индуцирования эффекта спонтанного сворачивания исходный лиганд - олеиновая кислота обменивалась на тиол-содержащие лиганды (гексадекантиол, тиогликолевая кислота, ацетилцистеин). Анализ кристаллической структуры, морфологии, элементного состава и покрытия поверхности лигандами был проведен с использованием методов HRTEM, HAADF-STEM, SAED, XRD и FTIR. Было показано, что нанолисты CdTe спонтанно сворачиваются при замене олеиновой кислоты, присоединенной к плоскостям, обогащенным Cd (001), тиолами, формируя многостенные свертки. Сворачивание происходит вдоль направления [110], при этом сохраняется монокристальный характер листов. Это индуцирует красный сдвиг экситонных полос с одновременным их уширением с сохранением двумерных оптических свойств. В случае нанолистов [Cdn+1SenL2]∞ обмен лигандов с тиогликолевой кислотой и N- ацетилцистеином сохраняет свернутую морфологию, однако переориентирует направление сворачивания из [110] в [100]. Механизм сворачивания, связанный с напряжениями, индуцированными лигандами на поверхности, обсуждается в докладе.