Komplexen Nanostrukturen ein Stück näher
Chemikern an der Humboldt-Universität gelingt gezielte Verknüpfung winziger programmierbarer molekularer Bausteine
Dem selben Forscherteam aus Chemikern der Humboldt-Universität zu Berlin um Prof. Stefan Hecht ist es nun – in Zusammenarbeit mit Physikern am Fritz-Haber-Institut und am Laboratorio TASC in Trieste – gelungen, die von Ihnen entwickelte Methode erheblich zu verbessern. Hierzu griffen sie in die Trickkisten von Chemie und Physik. Zunächst wurden molekulare Bausteine mit zwei unterschiedlichen Typen von aktivierbaren Gruppen entwickelt. Diese Bausteine mit programmierter Reaktivität (Monomere) erlauben einen schrittweisen und somit hierarchischen Aufbau der Nanostrukturen, indem zunächst bei niedrigerer Temperatur in einer Dimension chemische Bindungen ausgebildet werden und die dabei gebildeten Ketten in einem zweiten Schritt bei höherer Temperatur miteinander verknüpft werden. Dabei nutzen die Wissenschaftler die Anordnung der Ketten untereinander aus, die quasi wie ein Reißverschluss ineinandergreifen. Die Qualität der somit hergestellten Nanostrukturen bezüglich ihrer Ausdehnung und vorkommender Defekte konnte im Anschluss noch durch einen weiteren Kniff verbessert werden. Die Forscher griffen hier auf besondere Oberflächen zurück, die eine Ausrichtung der Molekülketten ermöglichen. Das Potenzial ihrer Methode konnten die Wissenschaftler daran demonstrieren, dass sie mit Hilfe der programmierbaren Bausteine und dirigierenden Unterlage komplexe Nanostrukturen aus verschiedenen Molekülsorten aufbauen konnten.
Obwohl die aktuellen Ergebnisse der Grundlagenforschung zuzuordnen sind, könnten diese aufgrund des enormen Fortschritts in der Miniaturisierung für mögliche zukünftige Anwendungen von erheblichem Interesse sein. Neben der enorm hohen Dichte von über 10.000.000.000.000 Molekülen pro Quadratzentimeter können derartige Netzwerke nun in Zukunft auch mit unterschiedlichen Funktionen ausgestattet werden, um eines Tages Anwendung zum Beispiel als Nano-Schaltkreise oder Nano-Sensoren zu finden.
Originalveröffentlichung
L. Lafferentz, V. Eberhardt, C. Dri, C. Africh, G. Comelli, F. Esch, S. Hecht*, L. Grill* ; „Controlling on-surface polymerization by hierarchical and substrate-directed growth; Nature Chemistry, Ausgabe in March 2012 issue, online ab 15. Januar 2012
Meistgelesene News
Originalveröffentlichung
L. Lafferentz, V. Eberhardt, C. Dri, C. Africh, G. Comelli, F. Esch, S. Hecht*, L. Grill* ; „Controlling on-surface polymerization by hierarchical and substrate-directed growth; Nature Chemistry, Ausgabe in March 2012 issue, online ab 15. Januar 2012
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Holen Sie sich die Chemie-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für die chemische Industrie, Analytik, Labor und Prozess bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.