جزيئات في الموقف الجانبي المستقر

إمكانية جديدة لإنتاج nanolayers العضوية

في SAMs (أحادي الطبقة المجمعة ذاتياً) ، تكون الجزيئات عادةً عموديًا على السطح بعيدًا - مثل شعر الفراء (انظر المنظر العلوي الأيسر). إذا تم استخدام مجموعة ثيو أسيتات بدلاً من مجموعة ثيول التي تحتوي على الكبريت (-SH ، ذرات الكبريت) التي تستخدم عادة كمرساة ، فإن الجزيئات تكون مسطحة (يمين). يفتح هذا التركيب الجزيئي المتغير تطبيقات جديدة لهذه الطلاءات العضوية الرفيعة. © الرور - جامعة بوخوم
قراءة بصوت عال

كما لو أن السحر ، فإن الطبقات العضوية النحيفة مرتبة على الأسطح المعدنية عندما تكون مغمورة في محاليل خاصة: هذه SAM ، للأحادي الطبقة المجمعة ذاتيا ، ستستخدم لصنع أجهزة استشعار ، من بين أشياء أخرى. تستخدم الجزيئات مرساة على الأسطح من خلال تكوين رابطة كيميائية. المرساة هي عادة مجموعة ثيو (-SH). جرب الكيميائيون الآن شيئًا مختلفًا: فقد استبدلوا مجموعة -SH بمجموعة ثيو أسيتات أكبر قليلاً -SCOCH3. وكانت النتيجة أيضًا فيلمًا رقيقًا تم طلبه - لكن الجزيئات المرفقة ليست منتصبة ولكنها مستوية على اللوحة.

في السنوات الأخيرة ، وجدت الطلاءات العضوية على الركائز الصلبة ، وخاصة على المعادن ، عددًا من التطبيقات الجديدة ؛ من بين أمور أخرى في إنتاج أجهزة الاستشعار - الأسطح "الذكية" - في الطباعة الحجرية ، مع حماية التآكل ومواد التشحيم.

ويوضح البروفيسور كريستوف فول من قسم الكيمياء الفيزيائية في الرور: "أحد الاختراقات كان اكتشاف جزيئات خاصة تمكِّن من إنتاج هذه الطبقات عن طريق التجميع الذاتي: يكفي أن نغرق ببساطة قطعة عمل في محلول كحولي لهذه المواد الخاصة لفترة قصيرة". جامعة بوخوم في العدد الحالي من مجلة Angewandte Chemie. هناك ترتيب عالي ، فقط نانومتر ، وهو عشرة آلاف من قطر شعرة الإنسان ، طبقة سميكة ولكن خالية من العيوب تقريبًا ثم تتشكل من تلقاء نفسها.

الفراء السلس

لهذا الإجراء ، يجب أن تعلق الجزيئات المستخدمة في كل حالة بقوة إلى الركيزة. مرساة الأكثر استخداما لهذا هو مجموعة ثيول التي تحتوي على الكبريت ، -SH. عندما يتلامس هذا الجزيء مع معدن (على سبيل المثال ، الذهب) ، تنفصل ذرة H وتشكل رابطة قوية بين الكبريت والدعم.

"من حيث المبدأ ، من الممكن إضافة مجموعة SH إلى أي جزيء عضوي ، ولكن الكيمياء الاصطناعية المطلوبة قد تكون معقدة للغاية" ، كما يقول وول. تمكنت مجموعته من العثور على تأثيرات جديدة ومثيرة للاهتمام من خلال استبدال مجموعة الثيول بمجموعة ثيو أسيتات ، -SCOCH3. عرض

التوجه الجزيئي الآخر

في هذا العمل الذي تم بالتعاون مع زملاء حول البروفيسور أندرياس تيرفورت - ثم جامعة هامبورغ ، والآن جامعة ماربورغ - تمكنت من إثبات أن استبدال مجموعة الثيول بواسطة الثيوأسيتات ، على الرغم من ظهور SAM أيضًا ، لكنهم يظهرون اتجاهًا جزيئيًا مختلفًا.

يقول ويلل: "بدلاً من الوقوف عموديًا بعيدًا عن السطح مثل فرو الفراء ، أصبحت الجزيئات الآن مستوية - في وضع جانبي مستقر ، إذا جاز التعبير". الهدف التالي للباحثين هو استكشاف التطبيقات المناسبة لهذا التأثير الجديد.

(idw - جامعة روهر بوخوم ، 14.05.2007 - DLO)