|
گروهی از محققان در آلمان و انگلیس توانستند رشته‌هایی از پورفیرین را به صورت
کووالانسی روی سطح طلا به هم متصل نمایند؛ این پیشرفت گامی به سوی توسعه
نانوالکترونیک محسوب می‌شود.
قبلاً محققان دیگری بیش از دو مولکول از نوع ساختارهای ابرمولکولی را روی سطح به
هم متصل نموده بودند، اما الگوهای تشکیل شده در این موارد توسط پیوندهای
غیرکووالانسی همچون پیوندهای هیدروژنی یا نیروهای ضعیف وان‌دروالسی کنار هم نگه
داشته می‌شدند.
استفان هچت استاد شیمی آلی و مواد کارکردی در دانشگاه هامبولت برلین و یکی از اعضای
این گروه پژوهشی می‌گوید پیوندهای غیرکووالانسی برگشت‌پذیر بوده و نسبتاً شکننده
هستند. اما پیوندهای کووالانسی پایدارتر بوده و می‌توانند بار الکتریکی را منتقل
کنند.
این تیم از پورفیرین که یک مولکول مسطح مربعی با چهار شاخه فنیلی گسترده در چهار
گوش می‌باشد، استفاده نمودند. این مولکول‌ها به نحوی سنتز می‌شوند که برخی از آنها
یا تمام آنها دارای یک اتم برم در انتها می‌باشند. با حرارت دادن این مولکول‌ها،
اتم برم آنها جدا می‌شود و رادیکال‌های کربن باقی می‌مانند؛ این رادیکال‌های کربن
با یکدیگر ترکیب شده و با ایجاد پیوند کووالانسی، مولکول‌های پورفیرین را به یکدیگر
متصل می‌کنند.
دو روش مختلف برای به دست آوردن واحد ساختمانی مولکولی مورد استفاده قرار گرفت. روش
اول شامل نشاندن مولکول‌های دست نخورده روی سطح و سپس حرارت دادن آنها می‌باشد. در
روش دوم مولکول‌ها در تبخیر کننده فعال شده و سپس روی سطحی که در دمای اتاق قرار
دارد، نشانده شدند. در هر دو حالت، واحدهای ساختمانی فعال شده به صورت مستقیم و به
شکل کووالانسی روی سطح متصل می‌شوند.
هچت می‌گوید: «ایده ما این بود که با مولکول‌های بزرگ کار را شروع کرده و آن را به
ساختارهای پیچیده بسط دهیم. موفقیت این آزمایشات گام اول به سوی آرایش
نانوساختارهای فعالی است که می‌توانند در الکترونیک مولکولی یا ابزارهای حسگری مورد
استفاده قرار بگیرند».
نیل چمپنس استاد نانوعلم شیمی در دانشگاه ناتینگهام موفقیت این تیم را «یک پیشرفت
بزرگ» می‌خواند. او می‌گوید: «آنها دقت بسیار بالایی در تعیین موقعیت نسبی مولکول‌هایی
دارند که متصل نموده‌اند. می‌دانم که گروه‌های زیادی را می‌شناسم که تلاش می‌کنند
این کار را انجام دهند».
با وجودی که این تیم تحقیقاتی کار خود را با مولکول‌های پورفیرین و سطح طلا انجام
داده است، چمپنس بر این باور است که می‌توان در نهایت از این روش برای مولکول‌های
مختلف و سطوح گوناگون بهره برد.
|
