科技日報北京12月30日電（記者張佳欣）義大利博洛尼亞大學團隊借助光的力量完成了一項有趣的研究。他們成功地把絲狀偶氮苯分子插入環糊精分子的空心中，形成了一種分子特殊配對。這種組合在自然狀態下是無法實現的，但在光的“牽線搭橋”下變成了可能。相關研究發表於最新一期《化學》雜誌。
團隊發現，向水溶液中施加光能，可以讓分子排列偏離自然狀態下的“最穩定結構”，從而生成新型分子組合。這種現象在生物體中很常見，但在人工分子中卻少有研究。
此次實驗中使用了兩種主要分子，即環糊精和偶氮苯。環糊精的中間有空心分子，外形像一個倒扣的圓錐。偶氮苯則是一個可以在光的作用下改變形狀的分子。
通常情况下，這兩種分子在水裏相遇時，偶氮苯會插進環糊精的空心裡，形成兩種可能的配對管道，即複合物A和複合物B。
複合物A比複合物B更穩定，但複合物B形成得更快。在沒有光的情况下，溶液最終只會形成穩定的複合物A。但當用光照射時，偶氮苯分子會改變形狀，使複合物解離並重新組裝。也就是說，複合物A和複合物B會不斷地“分手”再配對。由於複合物B形成得更快，持續光照下，溶液中主要是複合物B。一旦停止光照，偶氮苯分子會恢復原狀，溶液最終又回到只含複合物A的狀態。
這種用光操控分子自組裝的方法為人工系統類比生物體內的動態過程提供了新思路。實驗表明，光不僅是一種清潔、永續的能源，還能够通過簡單的方式，改變分子的排列和反應機制。
這一科技有望在智慧藥物、動態資料、納米馬達等領域得到廣泛應用，甚至有望開發出對外界刺激有反應的智能材料。