Interruptores moleculares:son las contrapartes moleculares de los interruptores eléctricos y desempeñan un papel importante en muchos procesos de la naturaleza. Dichas moléculas pueden interconvertirse reversiblemente entre dos o más estados y, por lo tanto, controlar los procesos moleculares. En organismos vivos, por ejemplo, juegan un papel en la contracción muscular, pero también nuestra percepción visual se basa en la dinámica de un interruptor molecular en el ojo. Los científicos están trabajando intensamente para desarrollar nuevos componentes moleculares que permitan cambiar entre diferentes estados, para que los procesos moleculares puedan controlarse específicamente.

Un equipo de investigación europeo dirigido por el nanotecnólogo Dr. Saeed Amirjalayer de la Universidad de Münster (Alemania) ahora ha obtenido una visión más profunda de los procesos de un cambio molecular:utilizando simulaciones de dinámica molecular, los científicos produjeron una película fotográfica a nivel atómico y, por lo tanto, siguieron el movimiento de un bloque de construcción molecular. El resultado fue un movimiento de tipo pedal con control de luz, 'yendo hacia adelante y hacia atrás. Aunque ya se había predicho en este contexto en trabajos anteriores, hasta ahora no se ha podido probar directamente.

En el futuro, los resultados pueden ayudar a controlar las propiedades de los materiales con la ayuda de interruptores moleculares, por ejemplo, para liberar fármacos específicamente a partir de nanocápsulas. "Para una integración eficiente en materiales novedosos con capacidad de respuesta, La elucidación detallada del proceso de conmutación y, por lo tanto, la forma en que funcionan a nivel molecular y atómico es crucial, "enfatiza el Dr. Saeed Amirjalayer, líder de grupo en el Instituto de Física de la Universidad de Münster y el Centro de Nanotecnología (CeNTech). El estudio ha sido publicado en la El diario de las letras de la química física .

Las simulaciones de dinámica molecular permiten, calculando las interacciones entre átomos y moléculas, para describir su movimiento en la computadora. En su estudio actual, los científicos investigaron un interruptor molecular basado en azodicarboxamida de esta manera, utilizando un método combinado de mecánica cuántica / mecánica molecular en las simulaciones. "Los estudios experimentales y teóricos previos proporcionaron solo una visión indirecta del mecanismo de operación de dicho interruptor en solución. Con la ayuda de nuestro enfoque teórico, ahora podríamos seguir la dinámica inducida por la luz teniendo en cuenta el entorno molecular, "explica Saeed Amirjalayer.

El movimiento tipo pedal del interruptor, desencadenado por la luz, se mueve hacia atrás y hacia adelante, como el pedal de una bicicleta. La comprensión detallada del mecanismo de funcionamiento de un interruptor fotosensible constituye una base importante para la aplicación de estos bloques de construcción moleculares en nuevos materiales funcionales "inteligentes".

Además de la Universidad de Münster, las universidades de Bolonia (Italia) y Amsterdam (Países Bajos) participaron en el estudio. "A pesar de las circunstancias actuales a raíz de la crisis de Corona, el intercambio transfronterizo con colegas de Europa podría tener lugar, virtualmente, pero todavía muy intensamente. Juntos logramos resultados interesantes y valiosos, "dice Saeed Amirjalayer resumiendo la cooperación.