分子机器专题.ppt

分子设备研究与开发一、化学的历史功勋化合物数量增加图www.cas.org/egi-bin/regreport.pl

2002年12月4日4时17分38秒的纪录：

大学化学，2002，17，No.6，p41。化学作用的各种形式化学反应与各种能量形式作用的多样性二、新的世纪对化学提出更新和更高的要求超分子体系使化学研究走向新的辉煌的大舞台超分子体系的形成
器件尺寸极限的挑战晶体管有点：
构件无能耗
消耗电子少
无需预热
寿命长，可靠性高集成电路（integratedcircuit）

采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体.集成电路（integratedcircuit）

且引出线和焊接点的数目也大为减少，从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。器件尺寸极限的挑战在纳米分子上的晶体管在芯片上集成晶体管的花费
(Moore’sSecondLaw)分子工程是化学家研究思维的革命性发展小电子学和化学的结合分子器件(MolecularDevice)
分子机器与分子马达(MolecularMachineandMotor)
分子计算机(MolecularComputer)
我们的工作各种几何构型平面板(Plane)立体物(Solid,Stereo)纽结(Knot)索烃(Catenane)导线(Wire)连接在金片之间的分子导线(二硫醇苯)开关(Switch,Logicsystem)Balzani设计的可完成“WriteLockReadUnlockErase”循环控制过程的荧光分子开关。化合物X及其互变异构体化合物Y,Z动作完成方式较为复杂，其设计原理如图所示。二极管(Diodes)TheSwitchingMechanism分子结点(MolecularJunction)磁性物质(MagneticMaterial)每一个硫酸根O原子与两个胍阳离子形成氢键(dO··H=2.0Å)分子机器与分子马达(MolecularMachineandMotor)光光—化学在Cu(I)索烃中电子转移诱导环的运动，光化学电子转移反应导致第一个分子的重排。

From:RobertoBallardinietal.“MolecularMachinesandMotors”.化学电—化学光—热电化学和化学诱导的分子开关From:“MolecularSwitches”editedbyBenL.Feringa,Wiley-VCH,2001生物马达它的中心由一个轴（碳管）连接两个六边形的终板组成，终板之间夹了八个环。在整个体系中的每个环都可以被一个由凸轮驱动的杆转动。每个环通过一个连杆与中心平台相连（此图中平台已被拱抬扭曲）。环的旋转导致连杆的移动，而连杆的移动会导致平台变形移动。由C、H、O、N、Si、F、P等元素组成K.EricDrexler，theInstituteforMolecularManufacturing，1997分子计算机分子逻辑开关(MolecularLogicSystems)四、展望分子设备的研究与开发是一个既有重大科学意义，又有具有巨大商业价值的机遇，如果谁能真正成功地研制出分子计算机，能制造出在血管或大脑中能进行手术的分子机器，那么，我相信Nobel科学奖和滚滚的财源会向他涌去。现实的情况使我不得不指出，由于这种超级利益的趋势，对那些缺乏良好道德及良知的人，作假和欺骗成为他们成功的手段。我们必须旗帜鲜明地反对这种弄虚作假的行为。在神圣的科学领域内，我们必须对欺骗和作假说“noandgetout!”分子设备的研究与开发是二十一世纪科学家（包括化学家）的历史责任。尽快将这类科学幻想变为现实是本世纪对科学家的期望与挑战。
朋友们，欢迎你们加入到这个诱人的事业中去吧。
Welcome!!!THANKYOU