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Design of Collective Motions from Synthetic Molecular Switches, Rotors, and Motors.
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2019-12-23 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00288 Damien Dattler 1 , Gad Fuks 1 , Joakim Heiser 1 , Emilie Moulin 1 , Alexis Perrot 1 , Xuyang Yao 1 , Nicolas Giuseppone 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2019-12-23 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00288 Damien Dattler 1 , Gad Fuks 1 , Joakim Heiser 1 , Emilie Moulin 1 , Alexis Perrot 1 , Xuyang Yao 1 , Nicolas Giuseppone 1
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Precise control over molecular movement is of fundamental and practical importance in physics, biology, and chemistry. At nanoscale, the peculiar functioning principles and the synthesis of individual molecular actuators and machines has been the subject of intense investigations and debates over the past 60 years. In this review, we focus on the design of collective motions that are achieved by integrating, in space and time, several or many of these individual mechanical units together. In particular, we provide an in-depth look at the intermolecular couplings used to physically connect a number of artificial mechanically active molecular units such as photochromic molecular switches, nanomachines based on mechanical bonds, molecular rotors, and light-powered rotary motors. We highlight the various functioning principles that can lead to their collective motion at various length scales. We also emphasize how their synchronized, or desynchronized, mechanical behavior can lead to emerging functional properties and to their implementation into new active devices and materials.
中文翻译：
合成分子开关，转子和电动机的集体运动设计。
精确控制分子运动在物理，生物学和化学中具有根本和实际的重要性。在纳米级，过去60年来，独特的功能原理以及单个分子致动器和机器的合成一直是深入研究和辩论的主题。在这篇综述中，我们集中于通过在空间和时间上将几个或多个这些单独的机械单元整合在一起而实现的集体运动的设计。特别是，我们深入研究了用于物理连接许多人工机械活性分子单元（例如光致变色分子开关，基于机械键的纳米机械，分子转子和光动力旋转电机）的分子间偶联。我们重点介绍了各种功能原理，这些原理可以导致它们在各种长度范围内共同运动。我们还强调了它们同步或不同步的机械行为如何导致新出现的功能特性以及如何将其实施到新的有源器件和材料中。
更新日期：2019-12-23
中文翻译：
合成分子开关，转子和电动机的集体运动设计。
精确控制分子运动在物理，生物学和化学中具有根本和实际的重要性。在纳米级，过去60年来，独特的功能原理以及单个分子致动器和机器的合成一直是深入研究和辩论的主题。在这篇综述中，我们集中于通过在空间和时间上将几个或多个这些单独的机械单元整合在一起而实现的集体运动的设计。特别是，我们深入研究了用于物理连接许多人工机械活性分子单元（例如光致变色分子开关，基于机械键的纳米机械，分子转子和光动力旋转电机）的分子间偶联。我们重点介绍了各种功能原理，这些原理可以导致它们在各种长度范围内共同运动。我们还强调了它们同步或不同步的机械行为如何导致新出现的功能特性以及如何将其实施到新的有源器件和材料中。
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