شیمی‌دانان آلمانی برای عایق کردن سیم‌های مولکولی با یک روکش مارپیچ دوتایی روش جالبی اختراع کردند. این پژوهشگران به رهبری John Gladysz در دانشگاه Erlangen ، یک سری رشتههای مولکولی را سنتز کردهاند که خودبه خود حول سیم کربن مرکزی پیچ میخورند و حول محور مرکزی، بالا میروند.
عایق کردن سیم‌های مولکولی با یک روکش مارپیچ دوتایی
شیمی‌دانان آلمانی برای عایق کردن سیم‌های مولکولی با یک روکش مارپیچ
دوتایی روش جالبی اختراع کردند. این پژوهشگران به رهبری John Gladysz در
دانشگاه Erlangen ، یک سری رشتههای مولکولی را سنتز کردهاند که خودبه خود
حول سیم کربن مرکزی پیچ میخورند و حول محور مرکزی، بالا میروند.
Gladysz توضیح می‌دهد: «پلیمرهای مزدوج که در آنها الکترون ها آزادانه حرکت
دارند، اساساً ناپایدارند و لازم است تا از آنها در برابر مولکول‌هایی که
آنها را بردرگرفتهاند؛ نظیر اکسیژن، آب یا حتی سیم‌های مولکولی دیگر حافظت
شود.
عایق کردن سیم‌ها میتواند از طریق رد کردن آنها از درون مولکول های
استوانهای توخالی مانند سیکلودکسترین ها یا سیکلوفان ها یا پوشاندن آنها
با درختسانهای شاخهدار انجام شود. پوشش‌های تکهتکهای از این دست، همیشه
تمام سطح سیم را نمی‌پوشاند و میتوانند شامل گروه‌های واکنشپذیر نیز
باشند
اما در این کار، پژوهشگران از روکشدهی DNA
در یک ساختار مارپیچ دوتایی، به‌منظور حافظت از بازهای دوگانه‌اش الهام
گرفتهاند.
خمیدگیهای مارپیچ DNA با یک سری از پیوندهای درونی ایجاد میشوند. اما
گروه Gladysz، ورود هیچ پیوند هیدروژنی یا قالب فلزی در ساختار، برای تشکیل
مارپیچ‌های دوتاییشان ضروری ندیدند.
آنها به‌سادگی دو زنجیر کربنی آزاد را از طریق لیگاندهای فسفر به دو انتهای
یک پلی‌ان که از طریق سر پلاتینی به هم متصل شدهاند (یک سیم مولکولی) گره
زدند. ضمن گره خوردن آنها، زنجیره‌ها به طور اتوماتیک و به شکل مارپیچ
دوتایی محافظتکننده به دور هم پیچ میخورند که هستۀ پلیانی به‌طور مؤثری
به‌صورت جمع‌شده روکشدار شود.
Gladysz معتقد است که مفهوم تشکیل یک مولکول مارپیچ دوتایی بدون هیچ الگو و
قالبی برای کنار هم قرار دادن دو زنجیرۀ آزاد، بی‌سابقه است؛ اما او تصدیق
میکند که زنجیره‌های کربن همیشه به‌صورت مارپیچ مجتمع نمیشوند و تنها طول
ای معینی از این زنجیره‌ها این خاصیت را دارند و حتی در محلول نیز این
زنجیره‌ها دائماً پیچ‌خورده باقی نمی‌مانند. اعضای این گروه با اتصال
زنجیره‌ها در دو بخش و بستن آنها به هم از طریق یک واکنش metathesis در وسط،
این مشکل را حل کردند.
این راهکار با ایجاد روکش‌های مارپیچی پژوهشگران را امیدوار ساخته که حتی
با افزودن گروه‌هایی که زنجیره‌های مارپیچی را به هستۀ مرکزی‌شان متصل
خواهند کرد، در محلول پایدار بمانند. گاهی مارپیچ‌های کربنی دوتایی جدید
نسبت به روکش‌های دیگر، محافظ‌های بهتری هستند؛ اما واکنشپذیر نیستند.
اخیراً مطالعات الکتروشیمیایی نشان می‌دهد که سیم‌هایی به‌صورت مارپیچ‌های
درونی، روکش‌شده‌اند نسبت به نوع روکش‌نشده آن پایدارتر هستند.
Gladysz امیدوار است تا با استفاده از این روش، مجموعه متنوعی از سیم‌های
عایق‌بندی‌شده را بسازد؛ البته در حال حاضر کاربرد آنها در مقیاس بزرگ، به‌‌دلیل
کندی فرایند سنتز آنها عملی نیست.
