Los investigadores dirigidos por Jiří Kaleta de IOCB Praga han sintetizado conjuntos bidimensionales regulares de interruptores moleculares marcados isotópicamente y han medido las propiedades de su isomerización. revelar que la formación de tal ensamblaje no obstaculiza las propiedades de conmutación fotoquímica de las moléculas incrustadas. Las etiquetas isotópicas se empezaron a utilizar al medir las propiedades de conmutación mediante una técnica analítica dependiente de las etiquetas. El equipo publicó los resultados en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Autoorganización de máquinas moleculares individuales, como motores, rotores e interruptores, en matrices regulares y bien definidas de dos (2-D) o tridimensionales (3-D) es un camino prometedor hacia una nueva generación de materiales inteligentes. Los ensamblajes bidimensionales parecen ser particularmente interesantes por su posible aplicación en campos como la óptica (OLED) y la nanoelectrónica (dispositivos de memoria, filtros de frecuencia, etc.).

En colaboración con investigadores de la Facultad de Ciencias, Charles University en Praga y la Universidad de Colorado, el equipo de IOCB Praga obtuvo estos ensamblajes con un método previamente probado en otras máquinas moleculares de acuerdo con su investigación en curso en las matrices 2-D de tales sistemas supramoleculares. Los investigadores montaron las mitades del interruptor molecular (azobencenos sustituidos) en moléculas con forma de varilla y las distribuyeron en los nanocristales porosos de un tris ( o -matriz de fenilendioxi) ciclotrifosfaceno (TPP). Los poros rectos distribuidos regularmente reforzaron la extensión regular y la orientación paralela de estas estructuras.

Los investigadores etiquetaron los interruptores ¹⁵ NORTE, lo que les permitió usar estado sólido ¹⁵ N espectroscopía de RMN para detectar la cis / trans isomerización. Un conjunto de otras técnicas analíticas confirmó la estructura regular de los ensamblajes. La comparación de los pasos térmicos en la solución y las inclusiones de la superficie supramolecular reveló que el cambio de moléculas individuales no se ve comprometido por la proximidad de los vecinos.

La unión de los interruptores moleculares a la superficie de un material sólido produce varias ventajas clave. A diferencia de los cristales a granel, los segmentos de conmutación de las moléculas tienen suficiente espacio para cambiar su configuración. Y a diferencia de una solución, las moléculas son parte de un sistema periódico sólido, dando más control de su posición, lo que puede conducir al uso potencial de dichos materiales en aplicaciones donde su posición específica juega un papel, p.ej. dispositivos de memoria.