يلعب العلماء نانو ليغو

لأول مرة نجحت الهندسة المعمارية مع جزيئات واحدة

قراءة بصوت عال

لأول مرة ، تمكن الباحثون من توصيل اللبنات الجزيئية بدقة على المستوى الذري. للقيام بذلك ، ربطوا الوحدات النمطية بحجم النانومتر ، أي المليار من المتر ، كيميائيا كما لو كانت لبنات بناء ليغو.

{} 1L

تقرير علماء جامعة فراي في برلين وعالم الفيزياء التجريبية ليونارد جريل عن نتائجهم مع الكيميائيين من جامعة هومبولت في برلين والفيزيائيين النظريين بجامعة ليفربول في مجلة "Nature Nanotechnology".

الرؤية الرائعة للتكنولوجيا النانوية هي الترتيب الخاضع للسيطرة على المادة على مقياس النانومتر - نانومتر واحد = مليار من المتر. يهتم الباحثون ببناء هياكل مستقرة من لبنات بناء جزيئية فردية في بنية معينة على المستوى الذري ، مثل الدوائر وأجهزة الاستشعار والآلات النانوية. ذات أهمية اقتصادية مثل هذه الكيانات بسبب صغر حجمها. ومع ذلك ، حتى الآن ، لا يمكن ربط جزيئات على سطح كيميائي في مثل هذه الشبكات من بنية معينة.

عندما تحصل الجزيئات على الساقين

لبناء مثل هذه البنى النانوية ، يتم تطبيق الجزيئات ذات العدد المرغوب فيه من المجموعات الجانبية مرتبة بشكل متماثل - تسمى الأرجل - على السطح. من خلال التسخين الذكي ، يمكن للعلماء بعد ذلك فصل الذرات الفردية بطريقة مسيطر عليها من المجموعات الجانبية بحيث يتم تنشيط الساقين ، أي تشكل مواقع تفاعل كيميائيًا على الجزيء. عرض

بعد ذلك ، تتحد الجزيئات الموجودة على السطح لتشكل هياكل مرتبة ذات شكل محدد ، مع انتقائية عالية تؤدي إلى الترابط التساهمي فقط عندما تلتقي ساقان "نشطتان". من خلال التصميم المستهدف للعديد من الكتل البنائية الجزيئية ، تمكن الباحثون من إظهار كيف يمكن تعديل شكل الهياكل المولدة بدقة.

العديد من التطبيقات

على الرغم من أن النتائج الجديدة تعزى إلى الأبحاث الأساسية ، إلا أنها قد تكون ذات أهمية كبيرة للتطبيقات المستقبلية ، حيث يمثل المقياس الذري تقدماً هائلاً في التصغير. إن الحجم الصغير لبنات البناء الجزيئية ينتج عنه كثافة تزيد عن 1013 سنتيمترًا مربعًا في مثل هذه الشبكة - أعلى بأكثر من 10،000 مرة من كثافة الترانزستورات في الدوائر المتكاملة أو شرائح الكمبيوتر.

في التطبيقات ، يمكن تجهيز الجزيئات الفردية في المستقبل بوظائف ، على سبيل المثال ، للعمل كدوائر إلكترونية أو أجهزة استشعار على مقياس ذري ، وفقًا للباحثين.

(idw - جامعة برلين الحرة ، 30.10.2007 - DLO)