Utilizziamo un'opzione per accendere gli indicatori luminosi fuori e; tuttavia, l'indicatore luminoso può anche fungere da opzione stessa, per esempio quando le molecole cambiano la loro struttura sopra irradiamento. Le molecole di Photoswitchable sono potenzialmente interessanti per uso nell'archiviazione di dati olografica, come opzioni molecolari per i nanomachines, o per la commutazione delle funzioni biologiche in scienze biologiche.
Per adattare queste molecole per le applicazioni differenti, è necessario da avere una comprensione completa dei meccanismi di fondo della reazione. Un gruppo piombo dal Premio Nobel Ahmed Zewail e dai membri del suo gruppo a Caltech a Pasadena (California, U.S.A.) ora riferisce nel giornale Angewandte Chemie circa il loro uso degli studi della diffrazione di elettrone osservare una molecola photoswitchable nel corso “della commutazione„.
La molecola in esame era un sistema complesso dell'anello che passa fra una forma chiusa e un modulo aperto sopra irradiamento con luce UV. Nel modulo chiuso di spiropyran consiste di due sistemi di anello fuso planari che formano due aerei ortogonali. Una Volta irradiata, un'obbligazione è rotta aprire un singolo anello. In questo modulo aperto del merocyanin, entrambe le unità della molecola sono connesse soltanto tramite un ponte fatto da tre obbligazioni. Ciascuno di questi salda può teoricamente avere una di due disposizioni spaziali, che sono designate come cis e Transazione. Ancora, questa molecola contiene un gruppo nitro (- NO2), che permette che entri nella stato-maglietta giro collo elettronica differente due o tripletto-quando eccitato da indicatore luminoso.
Quale modulo sceglie? Ciò è che cosa ricerca desiderato determinare per studiare il meccanismo della reazione. Per fare questo, hanno usato un metodo conosciuto come la diffrazione di elettrone di laser-dissorbimento. In questa tecnica, un campione è heated e vaporizzato così rapido dal laser che le molecole del campione non hanno tempo di decomporrsi. Le molecole isolate poi sono bombardate con gli elettroni. Gli elettroni sono diffranti dai nuclei atomici della molecola, che provoca un reticolo di diffrazione caratteristico. Gli scienziati hanno registrato i reticoli di diffrazione 100 nanosecondi prima e dopo l'eccitazione con UV.
Usando i calcoli del modello teorico, i ricercatori potevano interpretare questi reticoli di diffrazione. Il risultato: “L'apertura dell'Anello piombo soprattutto alla struttura cis-trasporto-cis,„ secondo Zewail, “mentre fa concorrenza, percorsi non irradiative piombo ad altre strutture, quali i moduli chiusi nei loro stati fondamentali della maglietta giro collo e del tripletto.„
“I Nostri risultati dimostrano la capacità enorme della tecnica della diffrazione di elettrone per risolvere tale complesso, strutture del nanometro-disgaggio con la simmetria minima,„ dice Zewail.