I ricercatori guidati da Jiří Kaleta di IOCB Praga hanno sintetizzato assiemi 2-D regolari di interruttori molecolari etichettati con isotopi e misurato le proprietà della loro isomerizzazione, rivelando che la formazione di un tale assemblaggio non ostacola le proprietà di commutazione fotochimica delle molecole incorporate. Le etichette isotopiche sono entrate in uso durante la misurazione delle proprietà di commutazione utilizzando una tecnica analitica dipendente dalle etichette. Il team ha pubblicato i risultati nel Giornale della Società Chimica Americana .

Auto-organizzazione delle singole macchine molecolari, come motori, rotori, e interruttori, in array regolari e ben definiti a due (2-D) o tridimensionali (3-D) è un percorso promettente verso una nuova generazione di materiali intelligenti. Gli assemblaggi bidimensionali sembrano essere particolarmente interessanti per la loro possibile applicazione in campi come l'ottica (OLED) e la nanoelettronica (dispositivi di memoria, filtri di frequenza, eccetera.).

In collaborazione con i ricercatori della Facoltà di Scienze, Charles University di Praga e l'Università del Colorado, il team IOCB di Praga ha ottenuto questi assemblaggi con un metodo precedentemente testato su altre macchine molecolari in accordo con la loro ricerca in corso negli array 2-D di tali sistemi supramolecolari. I ricercatori hanno montato le porzioni di interruttore molecolare (azobenzeni sostituiti) su molecole a bastoncino e le hanno distribuite sui nanocristalli porosi di un tris( o matrice -fenilendiossi)ciclotrifosfazene (TPP). I pori diritti regolarmente distribuiti rafforzano la distribuzione regolare e l'orientamento parallelo di queste strutture.

I ricercatori hanno etichettato gli interruttori ¹⁵ N, che ha permesso loro di utilizzare lo stato solido ¹⁵ Spettroscopia N NMR per rilevare il cis / trans isomerizzazione. Una serie di altre tecniche analitiche ha confermato la struttura regolare delle assemblee. Il confronto delle fasi termiche nella soluzione e delle inclusioni di superficie supramolecolare ha rivelato che la commutazione delle singole molecole non è compromessa dalla stretta vicinanza dei vicini.

Il legame degli interruttori molecolari alla superficie di un materiale solido produce diversi vantaggi chiave. A differenza dei cristalli sfusi, i segmenti di commutazione delle molecole hanno spazio sufficiente per cambiare la loro configurazione. E a differenza di una soluzione, le molecole fanno parte di un sistema periodico solido, dare un maggiore controllo della propria posizione, che possono portare al potenziale utilizzo di tali materiali in applicazioni in cui la loro posizione specifica gioca un ruolo, per esempio. dispositivi di memoria.