Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2020/2021

Molekulární a supramolekulární nanostroje

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 9360-0152/01
Zkratka MOLNM
Název předmětu česky Molekulární a supramolekulární nanostroje
Název předmětu anglicky Molecular and supramolecular nanomachines
Kreditů 4
Garantující katedra Centrum nanotechnologií
Garant předmětu doc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D.

Osnova předmětu

1. Elektronové vlastnosti molekulových systémů. Základy molekulární spektroskopie, Jablonského diagram, absorpce, vibrační relaxace, vnitřní konverze, fosforescence, fluorescence, optická aktivita.

2. Konformační změny a stabilita molekulárních struktur. Fotochemicky a elektrochemicky indukované změny konformace. Interkonverze mezi dvěma konformery - rotace funkčních skupin, molekulární spínače, molekulární rotory, molekulární brzdy. Využití azobenzenů jako molekulárních spínačů. Fotochromní chování spiropyranů.

3. Funkční jednotky na bázi supramolekulárních systémů. Fotoindukované spínače na bázi komplexů crown etherů s azobenzeny a alkalickými kovy. Fluorescence molekulových komplexů. Elektrochemicky kontrolované supramolekulární spínače. Fotoindukované supramolekulární spinače. pH-kontrolované supramolekulární spínače.

4. Organo-anorganické hybridní nanostruktury jako funkční jednotky. Opticky aktivní molekuly ukotvené na vrstevnatých silikátech. Změny spektrálních charakteristik molekul barviv ukotvených na anorganických substrátech. Nano-reaktory založené na interkalovaných vrstevnatých silikátech.

Povinná literatura

GÓMEZ-LÓPEZ, M. and J.F. STODDART. Chapter 3 – Molecular and supramolecular nanomachines. NALWA, H.S. Handbook of Nanostructured Materials and Nanotechnology: Volume 5. San Diego: Academic Press, 2000, pp. 225–275. ISBN 978-0-12-513760-7 .
BENNISTON, A. C. and P. R. MACKIE. Chapter 4 – Functional nanostructures incorporating responsive modules. NALWA, H.S. Handbook of Nanostructured Materials and Nanotechnology: Volume 5. San Diego: Academic Press, 2000, pp. 277-331. ISBN 978-0-12-513760-7 .
MULLER, A.W.J. Were the first organisms heat engines? A new model for biogenesis and the early evolution of biological energy conversion. Progress in Biophysics and Molecular Biology. 1995, vol. 63, no. 2, pp. 193-231. DOI: 10.1016/0079-6107(95)00004-7.

Doporučená literatura

DREXLER, K.E. Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. 2nd ed. New York: Anchor Press, 1987. ISBN 978-0385199735 .
WANG, J. Nanomachines: Fundamentals and Applications. 1st ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2013. ISBN: 978-3-527-33120-8.
BALZANI, V., A. CREDI and M. VENTURI. Molecular devices and machines. Nano Today. 2007, vol. 2, no. 2, pp. 18-25. DOI: 10.1016/S1748-0132(07)70055-5.
SAUVAGE, J.P., J.P. COLLIN, S. DUROT, J. FREI, V. HEITZ, A. SOUR and C. TOCK. From chemical topology to molecular machines. Comptes Rendus Chimie. 2010, vol. 13, no. 3, pp. 315-328. DOI: 10.1016/j.crci.2009.10.008.
SEEMAN, N.C. From genes to machines: DNA nanomechanical devices. Trends in Biochemical Sciences. 2005, vol. 30, no. 3, pp.119-125. DOI: 10.1016/j.tibs.2005.01.007.