Descrizione del progetto
Gettare nuova luce sulla materia intelligente
La materia può essere intelligente e in grado di rispondere a stimoli esterni come la luce. Per la creazione di materia intelligente reattiva alla luce, il progetto PHOTOMECH, finanziato dal CER, si concentra su fotoswitching, macchine molecolari, sintesi chimica e ingegneria di precisione di materiali multi-reattivi. In particolare, svilupperà la classe dei cromofori indigoidi con unità molecolari semplici e compatte che offrono un controllo finora irraggiungibile sugli stati e i movimenti molecolari all’interno di una singola entità. Sulla base di questi risultati, sarà esplorata l’ingegneria molecolare di precisione di materiali multi-reattivi. Nel complesso, il progetto attingerà al potenziale dormiente dell’elaborazione delle informazioni all’interno delle strutture molecolari per sviluppare una materia intelligente senza precedenti dal basso verso l’alto. I risultati andranno a beneficio delle applicazioni che puntano a sfruttare la luce come strumento per manipolare la materia con il massimo controllo.
Obiettivo
In this proposal a research program is envisioned to make a true leap in the creation of light-responsive intelligent matter. It targets the current frontiers and limits of photoswitching, molecular machines, chemical synthesis, and precision engineering of multi-responsive materials and will have profound impacts in - and beyond these fields. It encompasses the creation of novel visible-light responsive photoswitches with general applicability across the natural sciences and the elucidation of a plethora of hitherto unknown photoreactions in the first stage. Exploring the class of indigoid chromophores simple and compact molecular units will be developed offering hitherto unachievable control over molecular states and motions within a single such entity. Building on these findings molecular precision engineering of functional multi-state and multi-responsive materials will be explored in the second stage. Applications for molecular information processing, advanced surface patterning, or programmable adaptive behaviour will be used to demonstrate the unique advantages of this molecular approach for creation of next-level smart materials. In the last two parts of the proposal unprecedented molecular machines and a completely new type of chemical synthesis will be developed, which is termed “mechanical molecular construction”. The latter is exploiting the unique properties of molecular motors and can be regarded as first step into the uncharted territory of “molecular weaving”. This will open up an entire realm of untapped chemical and material structures for future explorations. Knowledge and methods created in these projects will be of utmost importance for any scientist – academic or industrial – concerned with applying light as central means for manipulating matter at smallest scales with highest spatio-temporal control - and thus for a large part of the present natural science community.
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
91054 Erlangen
Germania