[h=2]فرش مولكولی فیزیكدانان در آینده[h=2]
فیزیكدانان موفق به تولید شبکه های دو بعدی پایدار از اسیدبوریک شدند كه این دستاورد، نقش مهمی در فرایندهای مختلف فناوری نانو دارد.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، تولید شبکه های دو بعدی پایدار از مولکول های آلی که غالبا ضخامتی در اندازه یک اتم دارند، با کیفیت بالا هنوز چالش بزرگی محسوب می شود.
محققان نانوسیستم ها در مونیخ، موفق به تولید چنین شبکه هایی از اسیدبوریک شدند. آنها مولکول های اسیدبوریک را روی سطح گرافیت قرار داده و با خارج کردن آب، شبکه ای پایدار و دو بعدی تولید کردند.
فرش های مولکولی که در صنعت فناوری نانو تولید می شوند دارای اشتباهاتی هستند که تولیدکنندگان آن ها دوست دارند این اشتباهات صورت نگیرد.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری «مارکوس لاکینگر» از دانشگاه صنعتی مونیخ با همکاری «توماس بین» از دانشگاه مونیخ فرایندی ارائه کرده است که با استفاده از آن می توان شبکه های مولکولی از جنس اسیدبوریک ایجاد کرد.
این فرش که فیزیکدانان در حال کار بر روی آن هستند، شامل ساختار دو بعدی از مولکول های اسیدبوریک است که روی سطح گرافین ساماندهی شده اند. با حذف آب از این ساختار، مولکول ها می توانند با پیوند شیمیایی به هم چسبیده و شبکه ای با ضخامت یک اتم تشکیل دهند، با این کار شبکه ای پایداری به دست می آید.
چیدمان لانه زنبوری که از این طریق به دست می آید را می توان برای تولید نانوذرات به کار برد، به این شکل از حفره های موجود در این ساختار در تولید نانوذرات فلزی می توان استفاده کرد. در واقع این فرش مولکولی یک مدل کامل است. با این حال این ساختار چندان پایدار نیست. پیوند بین مولکول ها در این ساختار خیلی ضعیف است، بطوری که پیوندهای پل هیدروژنی یا نیروی واندروالس را می توان در این ساختارها یافت. البته مزیت این ضعیف بودن پیوند در آن است که می توان در صورت وجود اشکال ساختاری آن را مرمت کرد.
در این پروژه محققان روشی یافته اند که می توان با کمترین اشتباه پیوندهای کوالانسی بسیار قوی را در این ساختار ایجاد کنند. این روش مبتنی بر واکنش پیوندی است که با خارج شدن مولکول های آب همراه است. اگر دما اندکی بیشتر از ۱۰۰ درجه باشد، می توان آب را از سیستم خارج کرد و اشتباهات احتمالی در حین فرایند بافت اصلاح می شوند. نتیجه کار بسیار عالی است : یک فرش مولکولی پایدار دارای ساختار منظم تک لایه.
نتایج این تحقیق در نشریه «ACSnano» به چاپ رسیده است.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، تولید شبکه های دو بعدی پایدار از مولکول های آلی که غالبا ضخامتی در اندازه یک اتم دارند، با کیفیت بالا هنوز چالش بزرگی محسوب می شود.
محققان نانوسیستم ها در مونیخ، موفق به تولید چنین شبکه هایی از اسیدبوریک شدند. آنها مولکول های اسیدبوریک را روی سطح گرافیت قرار داده و با خارج کردن آب، شبکه ای پایدار و دو بعدی تولید کردند.
فرش های مولکولی که در صنعت فناوری نانو تولید می شوند دارای اشتباهاتی هستند که تولیدکنندگان آن ها دوست دارند این اشتباهات صورت نگیرد.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری «مارکوس لاکینگر» از دانشگاه صنعتی مونیخ با همکاری «توماس بین» از دانشگاه مونیخ فرایندی ارائه کرده است که با استفاده از آن می توان شبکه های مولکولی از جنس اسیدبوریک ایجاد کرد.
این فرش که فیزیکدانان در حال کار بر روی آن هستند، شامل ساختار دو بعدی از مولکول های اسیدبوریک است که روی سطح گرافین ساماندهی شده اند. با حذف آب از این ساختار، مولکول ها می توانند با پیوند شیمیایی به هم چسبیده و شبکه ای با ضخامت یک اتم تشکیل دهند، با این کار شبکه ای پایداری به دست می آید.
چیدمان لانه زنبوری که از این طریق به دست می آید را می توان برای تولید نانوذرات به کار برد، به این شکل از حفره های موجود در این ساختار در تولید نانوذرات فلزی می توان استفاده کرد. در واقع این فرش مولکولی یک مدل کامل است. با این حال این ساختار چندان پایدار نیست. پیوند بین مولکول ها در این ساختار خیلی ضعیف است، بطوری که پیوندهای پل هیدروژنی یا نیروی واندروالس را می توان در این ساختارها یافت. البته مزیت این ضعیف بودن پیوند در آن است که می توان در صورت وجود اشکال ساختاری آن را مرمت کرد.
در این پروژه محققان روشی یافته اند که می توان با کمترین اشتباه پیوندهای کوالانسی بسیار قوی را در این ساختار ایجاد کنند. این روش مبتنی بر واکنش پیوندی است که با خارج شدن مولکول های آب همراه است. اگر دما اندکی بیشتر از ۱۰۰ درجه باشد، می توان آب را از سیستم خارج کرد و اشتباهات احتمالی در حین فرایند بافت اصلاح می شوند. نتیجه کار بسیار عالی است : یک فرش مولکولی پایدار دارای ساختار منظم تک لایه.
نتایج این تحقیق در نشریه «ACSnano» به چاپ رسیده است.