The Fundamental Dynamics and Optical Control of Molecular Devices
分子器件的基本动力学和光学控制
基本信息
- 批准号:1464584
- 负责人:
- 金额:$ 53.65万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2015
- 资助国家:美国
- 起止时间:2015-08-01 至 2019-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
With this award, the Chemical Structure, Dynamics and Mechanisms (CSDM-A) Program of the Division of Chemistry is funding Professor Sension of the University of Michigan, Ann Arbor to investigate molecular-based components of optically controlled nanomachines. These devices aim to provide a means for nanoscale remote-controlled sensing, transport, synthesis, memory, logic circuits, and information storage. The practical development of these devices faces significant challenges in design, arising from incomplete knowledge of the complicated systems involved. Professor Sension will use ultrafast spectroscopy to study the fundamental chemistry and physics of molecular processes relevant to molecular switches based on photochemical ring-opening reactions, molecular motors, based on isomerization around a central bond, and vitamin B12 analogues capable of photoactivated drug delivery. Methods will also be developed to use the wavelength, energy, phase, beam profile, polarization, and temporal structure of laser pulses intelligently to manipulate molecular constituents of potential devices. Students engaged in this research will receive training in modern experimental physical chemistry techniques, working on research problems relevant to biological processes, as well as nanotechnology and engineering. One of the most important reactions is the electrocyclic ring-opening reaction of substituted cyclohexadiene active in many molecular switches. Fundamental studies of small cyclohexadiene containing molecules will provide experimental data to inform theoretical efforts in a synergistic relationship. Study of the ring-opening reaction of 7-dehydrocholesterol is important as this is precisely the reaction that occurs in human skin to produce pre-vitamin D. The photoinitiated ring-opening reaction will be studied in liposomes, a physiologically relevant model system. This project also seeks to increase the fundamental understanding of cis-trans isomerization reactions key to molecular motors. The photochemical reactions of cobalamins are finding increased application in the sensors, antivitamins, and molecular drug-delivery devices. Fundamental studies of the ultrafast internal conversion and photodissociation of active cobalamins will be performed to understand the photochemistry and photophysics of these systems as a function of ligand, wavelength, temperature, and environment.
有了这个奖项,化学划分的化学结构,动力学和机制(CSDM-A)计划是密歇根大学的资助教授Sension,Ann Arbor,以研究光学控制纳米机器的基于分子的成分。这些设备旨在为纳米级遥控感测,传输,合成,内存,逻辑电路和信息存储提供一种手段。这些设备的实际开发面临设计方面的重大挑战,这是由于对所涉及的复杂系统的了解不完整。教授Sension将使用超快光谱法研究基于光化学环的反应,分子电动机,基于中枢键周围的异构化和维生素B12类似物的光活化药物传递的类似物,基于光化学环的反应,分子电机的基本化学和物理学。还将开发方法来使用激光脉冲的波长,能量,相位,梁曲线,极化和时间结构,以操纵潜在设备的分子成分。 从事这项研究的学生将接受现代实验物理化学技术的培训,研究与生物学过程以及纳米技术和工程学有关的研究问题。最重要的反应之一是在许多分子开关中活跃的取代环己二烯的电环环反应。小型环己二烯含有分子的基本研究将提供实验数据,以在协同关系中为理论工作提供信息。研究7-脱氢胆固醇的环反应的研究很重要,因为这正是在人体皮肤中产生前Vitamin D的反应。将在脂质体中研究光启动的环形开环反应,这是一种与生理相关的模型系统。该项目还旨在增加对分子电机关键的顺式传播异构化反应的基本理解。钴胺素的光化学反应发现在传感器,抗毒素和分子药物传递装置中的应用增加。将对有效钴胺素的超快内部转换和光解离的基本研究,以了解这些系统的光化学和光体物理学作为配体,波长,温度和环境的函数。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Roseanne Sension其他文献
Roseanne Sension的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Roseanne Sension', 18)}}的其他基金
Visualizing Ultrafast Chemical Reaction Dynamics
超快化学反应动力学可视化
- 批准号:
2154157 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Standard Grant
QLC: EAGER: Toward the visualization of chemical control
QLC:EAGER:迈向化学控制的可视化
- 批准号:
1836435 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Standard Grant
Optical and environmental control of excited state dynamics: electrocyclic ring-opening and molecular switches
激发态动力学的光学和环境控制:电环开环和分子开关
- 批准号:
1150660 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Continuing Grant
Optical Control of Condensed Phase Reaction Dynamics
凝聚相反应动力学的光学控制
- 批准号:
0718219 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Continuing Grant
Ultrafast Studies of Energy Redistribution in Condensed Phase Chemical Reactions
凝聚相化学反应中能量再分配的超快研究
- 批准号:
0078972 - 财政年份:2000
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Continuing Grant
Ultrafast Studies of Electron Transfer in Photosystem II
光系统 II 中电子转移的超快研究
- 批准号:
9727948 - 财政年份:1998
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Continuing Grant
Ultrafast Spectroscopic Studies of Polyene Photochemistry
多烯光化学的超快光谱研究
- 批准号:
9415772 - 财政年份:1995
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Continuing Grant
Ultrafast Studies of Electron Transfer in Photosystem II
光系统 II 中电子转移的超快研究
- 批准号:
9418390 - 财政年份:1995
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
电调控二维材料激子超快动力学的多波段非线性光学研究
- 批准号:62305249
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
微谐振光学系统的孤子及其非线性动力学
- 批准号:12375006
- 批准年份:2023
- 资助金额:52.00 万元
- 项目类别:面上项目
面向光信息防护的光纤光学视界下非线性孤子碰撞动力学研究
- 批准号:62375080
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
基于光学信号的过渡金属氧化物电致变色动力学研究
- 批准号:22375094
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
双模式光学成像探索二维半导体的表面生长动力学
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Monitor single-cell dynamics using optically computed phase microscopy in correlation with fluorescence characterization of intracellular properties
使用光学计算相位显微镜监测单细胞动力学与细胞内特性的荧光表征相关
- 批准号:
10589414 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Multi-modality optical imaging of single-cell dynamics using supercontinuum light source
使用超连续谱光源的单细胞动力学多模态光学成像
- 批准号:
10798646 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Nonlinear Dynamics in Semiconductor Lasers Due to Filtered Optical Feedback: Fundamental Issues, and Applications to Chaotic Encryption and Signal Routing
滤波光学反馈导致的半导体激光器非线性动力学:基本问题以及混沌加密和信号路由的应用
- 批准号:
0010092 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Standard Grant
Dynamics of Fundamental Optical Transitions in Gallium Nitride and Aluminum Gallium Nitride
氮化镓和氮化铝镓中基本光学跃迁的动力学
- 批准号:
9528226 - 财政年份:1996
- 资助金额:
$ 53.65万 - 项目类别:
Continuing Grant