Новости химической науки > Простой метод получения наноструктур

Химики из Шотландии изобрели новый способ нанесения наноразмерных систем на поверхность с относительно большой площадью. Новая методика может оказаться весьма полезной в получении наноструктур для сенсоров, катализаторов и элементов компьютерной техники.

Новая работа основана на принципах химии растворов. Она заключается в размещении атомов в крошечные углубления, самопроизвольно образующиеся при самоорганизации органических молекул на поверхности золота.

На поверхности золота образуется монослой тиолов, размещенных между шестиугольными рамками, образующимися в результате самоорганизации ароматических соединений. (Рисунок из Nature, 2008, 454, 618)

Предложенная исследователями система компоновки «химических узоров» дает исследователям альтернативный путь к наноструктурам, которые пока получают методом литографии.

В группе Манфреда Бука из Университета Святого Андрея напоминающая соты структура была впервые получена за счет смешения меламина и производного перилена. Две эти молекулы самопроизвольно образуют супрамолекулярную систему, в которой имеются полости, которые могут быть заполнены другими частицами.

Химические процессы самопроизвольного образования супрамолекулярных структур достаточно очевидны. Привлекательность образования шаблона, который впоследствии может сам использоваться для создания новых наноструктур, обуславливает интерес исследователей к таким системам. Тем не менее, такой тип самоорганизации обычно требует применения вакуумной техники, благодаря чему его невозможно наблюдать с помощью просвечивающей электронной микроскопии, что давало малые шансы на использование хрупких структур на практике.

Наноструктуры Бука достаточно стабильны в растворах тиолов. Это обстоятельство позволяет молекулам тиолов организовываться в витки, размещающиеся внутри пор, в то время как атомы серы тиолов предпочитают располагаться поближе к атомам золота. На заключительном этапе исследователи внедрили между тиолами и золотом атомы меди, получив наноструктуру, достаточно стабильную для работы с ней при комнатной температуре.

Бук надеется, что принципиально возможно изменение размеров и форм пор, которое позволит попасть внутрь другим гостям – магнитным частицам или белкам.

Источник: Nature, 2008, 454, 618; DOI:10.1038/nature07096

метки статьи: #нанотехнологии, #органическая химия, #физическая химия, #химия поверхности, #элементоорганическая химия