
Американские химики разработали и синтезировали протяженную молекулу, способную перемещать вдоль себя другие заряженные молекулы даже против градиента концентрации. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology, а кратко с ним можно ознакомиться в блоге Королевского химического общества.Авторы работы поставили себе задачу получить ротаксан, в котором на одной нити будут располагаться несколько циклических положительно заряженных молекул-«колец». Сложность этой задачи в том, что положительно заряженные кольца в согласии с законом Кулона будут отталкиваться друг от друга, а значит надевать на цепочку каждую следующую молекулу будет все труднее и труднее. Для решения этой задачи авторы прибегли к молекулярному дизайну.Молекула-«насос», синтезированная химиками, состоит из четырех функциональных частей, соединенных между собой углеродными цепочками. Первая часть выполняет роль стопора, отталкивающего положительно заряженные частицы, следом за ней идет фрагмент, способный в определенных условиях притягивать к себе «кольцо». Третьей частью является еще один стопор, преодолеваемый молекулой под действием тепла, после чего, на длинной цепочке располагается еще один стопор, по своему размеру больший, чем диаметр отверстия в «кольце».Процесс «надевания» «кольца» с экспериментальной точки зрения выглядит очень просто: в раствор, содержащий «кольца» и «насосы» химики добавляли сначала тонкий порошок цинка, а затем, по прошествии 10 минут, небольшое количество окислителя (NOPF6). Следом за этим реакционная смесь нагревалась — в результате получалась нить с одним надетым «кольцом». Для надевания второго «кольца» в смесь добавлялось дополнительное количество циклических молекул и последовательность действий повторялась. 
