Это свойство используют для создания новых оптических и электронных материалов. Ученые из Японии нашли способ тонко настраивать этот процесс: оказалось, даже небольшое количество остаточных агрегатов может полностью изменить ход самосборки.

Исследованием руководил профессор Шики Ягай из Университета Чибы. В команду также вошли ассистент-профессор Такухо Саито (тогда из Университета Нагоя), Дайсуке Иноуэ и Юичи Китамото из Университета Тохоку. Результаты их работы опубликованы в Nature Nanotechnology 11 апреля 2025 года.

Сейчас ученые активно изучают, как управлять размером и структурой самособирающихся агрегатов — это позволит создавать материалы с заданными свойствами. Но процесс сложный: молекулы постоянно соединяются и распадаются, и даже малейшие примеси или изменения условий влияют на результат.

Команда работала с хиральными фоточувствительными молекулами азобензола, которые обычно образуют левозакрученные спирали. Если в растворе остаются следы прежних агрегатов, молекулы начинают собираться в правозакрученные спирали. А поскольку они реагируют на свет, можно управлять процессом, меняя освещение.

Оказалось, что при слабом ультрафиолете спирали распадаются, но не полностью — остаются «зародыши», которые меняют направление сборки.

Если потом включить видимый свет, молекулы снова собираются, но уже в правозакрученные спирали. А если свет сильный, процесс идет быстрее, и остаточные агрегаты не успевают повлиять — получаются обычные левые спирали.

Более того, левые и правые спирали по-разному проводят электроны. Это значит, что можно создавать материалы с разными электрическими свойствами, просто меняя свет.

Исследование показывает, как важно учитывать даже мельчайшие остатки в растворе и как свет помогает управлять сборкой молекул. Это открывает новые возможности в материаловедении.

Этот прорыв важен по нескольким причинам:

• Контроль на наноуровне — теперь можно точнее управлять сборкой молекул, а значит, создавать материалы с заданными свойствами.
• Свет вместо химии — вместо сложных реактивов можно использовать свет, что упрощает и удешевляет процесс.
• Новые электронные материалы — разная спиральность влияет на проводимость, что полезно для гибкой электроники и квантовых технологий.
• Понимание фундаментальных процессов — исследование раскрывает тонкие механизмы самосборки, что поможет в разработке лекарств и наноматериалов.

Ранее ученые разработали искусственный фотосинтез, который оказался эффективнее настоящего.