Химики создали светопереключаемые магниты с рекордной стабильностью

Исследователи из Пражского университета химии и технологий и Института органической химии и биохимии Академии наук Чехии разработали новый тип фотохимического переключателя на основе тиенилацилгидразона. Молекула способна под воздействием света переходить из стабильного немагнитного состояния в магнитное с образованием стабильного дирадикала.

Ключевое отличие новой разработки — необычайно долгое время жизни магнитного состояния. Если у ранее известных молекул триплетное состояние сохранялось на протяжении миллисекунд, то у новой разработки период полураспаса составляет более шести часов.

«В случае нашего переключателя это состояние сохраняется десятки часов, что является исключительным», — поясняет руководитель исследования Петр Коваржичек.

Новая технология открывает возможности для оптимизации каталитических процессов, создания систем хранения данных, спинтронных устройств и целенаправленного уничтожения антибиотикорезистентных патогенов.

В катализе фотоактивированная форма молекулы действует как мощный радикальный инициатор. Для хранения данных система обеспечивает полный цикл «запись-чтение-стирание»: информация записывается светом, считывается магнитным способом и полностью стирается электрическим импульсом.

Наиболее перспективное применение — фотодинамическая инактивация патогенов. После облучения светом молекулы генерируют активные формы кислорода (ROS), которые эффективно уничтожают устойчивые к антибиотикам грибки и бактерии, включая золотистый стафилококк.

«ROS чрезвычайно эффективны — они устраняют более 99,99% клеток, но только там, куда мы направляем свет. Это ключевой момент для безопасности медицинского применения», — отмечает Коваржичек.

Важное преимущество новых молекул — исключительно низкая стоимость производства: около 1000 чешских крон (~3600 рублей) за килограмм в лабораторных условиях.