Opis projektu
Rzucenie nowego światła na inteligentną materię
Niektóre rodzaje materii są „inteligentne”, to znaczy potrafią reagować na bodźce zewnętrzne, takie jak światło. W celu stworzenia inteligentnej materii reagującej na światło, zespół finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu PHOTOMECH zajmuje się fotoprzełączaniem, maszynami molekularnymi, syntezą chemiczną i precyzyjną inżynierią materiałów reagujących na światło. W szczególności uczeni będą rozwijać klasę chromoforów indygoidowych o prostych i zwartych jednostkach molekularnych, oferujących nieosiągalną dotąd kontrolę nad stanami i ruchami molekularnymi w ramach pojedynczej jednostki tego typu. W oparciu o wyniki tych prac badana będzie molekularna inżynieria precyzyjna materiałów reagujących na różne bodźce. W ogólnym ujęciu naukowcy chcą wykorzystać potencjał przetwarzania informacji w strukturach molekularnych, aby stworzyć bezprecedensową inteligentną materię od podstaw. Wyniki badań będą przydatne w zastosowaniach mających na celu wykorzystanie światła jako narzędzia do możliwie najbardziej ścisłego manipulowania materią.
Cel
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.
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-COG - Consolidator GrantInstytucja przyjmująca
91054 Erlangen
Niemcy