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科学:化学开关为更快的计算提供绿灯

作者:骆欤    发布时间:2017-07-17 01:01:04    

作者:PETER TEBBUTT由耶路撒冷希伯来大学的Itamar Willner及其同事成功开发出使用染料混合物制成的电气开关的光化学等效物开关由紫外线照射,蓝光关闭这种系统最终可用于构建超高速光化学计算机传统的计算机使用通过电流接通和断开的电路通过单分子与光的反应操作的光学计算机可以更小更快虽然研究人员不知道如何设计这样的计算机,但他们知道光化学反应可以模仿微处理器的某些功能在基于威尔纳的新“开关”的系统中,电流被光束和电子元件替换为曙红Y,生物染色剂和苯基偶氮苯与紫精的化合物的混合物 (Viologens包括除草剂百草枯)曙红Y是一种红色素 - 换句话说,它吸收绿光但当它与某些其他分子结合形成所谓的电荷转移复合物时,它对绿光变得透明(Angewandte Chemie,第31卷,第1243页)威尔纳的成功是寻找第二种光敏分子,它有两种形式 - 其中一种与曙红Y结合,使其对绿光透明,另一种不结合,使曙红Y对绿光不透明该第二分子是紫精 - 苯基偶氮苯该化合物的关键部分是苯基偶氮苯的偶氮基团,其中含有两个通过双键连接的氮原子(见图)苯基偶氮苯有两种形式或异构体在反式异构体中,两个苯环位于双键的相对侧在顺式异构体中,它们位于同一侧当反式异构体吸收紫外光时,双键暂时变弱并且分子可以变成顺式异构体如果这种顺式异构体然后吸收蓝光,它可以恢复到反式从反式异构体到顺式异构体的转化与紫精 - 苯基偶氮苯分子的偶极矩 - 电荷的总分布 - 的变化有关顺式分子具有比反式形式更高的偶极矩曙红Y只能与具有高偶极矩的紫精 - 苯基偶氮苯分子结合 - 顺式形式因此,当紫外线照射在该化合物上时,将其转换成顺式形式,

 

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