Как молекулы самостоятельно собираются в надстройки. Исследователи контролируют размер молекул

Как молекулы самостоятельно собираются в надстройки. Исследователи контролируют размер молекул

Исследователи контролируют размер молекулярных надстроек на поверхностях

Большинство технических функциональных блоков строятся постепенно по хорошо продуманному плану строительства. Компоненты последовательно устанавливаются людьми или машинами. Жизнь, однако, основана на другом принципе. Начинается снизу вверх с молекулярной самосборки. Кристаллизация сахара или соли. простые примеры процессов самосборки, когда из молекул, которые случайно перемещаются в растворе, образуются почти идеальные кристаллы. Чтобы лучше понять рост макроскопических структур из молекул, исследовательская группа физиков и химиков Кильского университета имитировала такие процессы с помощью специально изготовленных молекул. Как недавно сообщалось в журнале Angewandte Chemie они изготовили множество моделей в широком диапазоне размеров, включая самые большие структуры, о которых сообщалось до сих пор.

Исследователи осаждали треугольные молекулы (метилтриоксатриангулениум) на поверхности золота и серебра и наблюдали их самосборку в сотовые надстройки с использованием сканирующего туннельного микроскопа. Структуры состоят из периодических структур с контролируемыми размерами. «Наши самые большие изготовленные модели содержат субъединицы по 3000 молекул в каждой, что примерно в 10 раз больше, чем сообщалось ранее». говорит доктор Мануэль Грубер, физик из Кильского университета. Команда также разработала модель межмолекулярных сил, которые управляют самосборкой. «Уникальная особенность наших результатов заключается в том, что мы можем объяснить, предсказать и даже контролировать их размер». продолжает Грубер.

Детальное понимание движущих сил, управляющих размером рисунков, дает многообещающие результаты в нанотехнологических приложениях и, в частности, для функционализации поверхностей. Можно предусмотреть настройку различных физических свойств, таких как электронная, оптическая или реактивность, на газы материала путем контроля размера надстроек на его поверхности.

You may also like