Des chercheurs dirigés par Jiří Kaleta de l'IOCB Prague ont synthétisé des assemblages 2-D réguliers de commutateurs moléculaires marqués isotopiquement et mesuré les propriétés de leur isomérisation, révélant que la formation d'un tel assemblage n'entrave pas les propriétés de commutation photochimique des molécules incorporées. Les marqueurs isotopiques ont été utilisés lors de la mesure des propriétés de commutation à l'aide d'une technique analytique dépendant des marqueurs. L'équipe a publié les résultats dans le Journal de l'American Chemical Society .

Auto-organisation des machines moléculaires individuelles, comme les moteurs, rotors, et interrupteurs, en matrices régulières et bien définies à deux (2-D) ou à trois dimensions (3-D) est une voie prometteuse vers une nouvelle génération de matériaux intelligents. Les assemblages bidimensionnels semblent particulièrement intéressants en raison de leur application possible dans des domaines tels que l'optique (OLED) et la nanoélectronique (dispositifs de mémoire, filtres de fréquence, etc.).

En collaboration avec des chercheurs de la Faculté des sciences, l'Université Charles de Prague et l'Université du Colorado, l'équipe de l'IOCB Prague a obtenu ces assemblages avec une méthode précédemment testée sur d'autres machines moléculaires conformément à leurs recherches en cours sur les réseaux 2D de ces systèmes supramoléculaires. Les chercheurs ont monté les fragments de commutateur moléculaire (azobenzènes substitués) sur des molécules en forme de tige et les ont distribués sur les nanocristaux poreux d'un tris( o matrice -phénylènedioxy)cyclotriphosphazène (TPP). Les pores rectilignes régulièrement distribués ont imposé l'étalement régulier et l'orientation parallèle de ces structures.

Les chercheurs ont étiqueté les commutateurs ¹⁵ N, qui leur a permis d'utiliser l'état solide ¹⁵ Spectroscopie RMN N pour détecter les cis / trans isomérisation. Une suite d'autres techniques analytiques a confirmé la structure régulière des assemblages. La comparaison des étapes thermiques en solution et des inclusions de surface supramoléculaires a révélé que la commutation des molécules individuelles n'est pas compromise par la proximité des voisins.

La liaison des commutateurs moléculaires à la surface d'un matériau solide produit plusieurs avantages clés. Contrairement aux cristaux en vrac, les segments de commutation des molécules ont suffisamment d'espace pour changer leur configuration. Et contrairement à une solution, les molécules font partie d'un système périodique solide, donner plus de contrôle sur leur position, ce qui peut conduire à l'utilisation potentielle de tels matériaux dans des applications où leur position spécifique joue un rôle, par exemple. dispositifs de mémoire.