Нанотехнологии
Википедия
Нанотехнологии
Нанотехнология представляет собой междисциплинарную область прикладной и фундаментальной науки и техники, которая имеет дело с совокупностью теоретическог... читать далее »
Новости Нанотехнологий
12.11.2012 12:14
Наносварка как новый инструмент для модификации структур отдельных молекул. Нанотехнологии.
Американские и китайские учёные использовали зонд сканирующего туннельного микроскопа () для разрыва и формирования определённых химических связей в структуре сложной молекулы.
Это достойная демонстрация запредельных возможностей современного наноинжиниринга.
| Это и есть наносварка: старые связи разрезаются, новые буквально свариваются. (Здесь и далее иллюстрации Wilson Ho.) |
Исследователи под руководством ветерана молекулярных манипуляций Уилсона Хо () из (США) синтезировали молекулу, состоящую из трёх последовательных ароматических колец и тиоацетильного заместителя с каждой стороны. Затем молекула была адсорбирована на поверхности никель-алюминиевой подложки, а зонд сканирующего туннельного микроскопа — установлен над одним из её тиоацетильных заместителей. При достижении определённого уровня энергии инжектируемых зондом электронов происходил распад серно-ацильной связи с минимальным уровнем диссипации энергии по остаточной молекулярной структуре (высокоэффективный разрыв). Подобно серно-ацильной, связь между серой и ароматическим кольцом может быть также селективно расщеплена.
В результате, пользуясь этим методом, учёные последовательно разорвали все четыре связи, получив «чистую» ароматическую цепь.
| Наносварка была опробована именно на этой молекуле — 1,4-бис(4’-(ацетилтио)стирил)бензола. |
В другой серии экспериментов авторы работы расщепили лишь серно-ацильные связи, при этом полностью оголив серные атомы. Потом на подложку нанесли золото, атомы которого были последовательно перенесены с помощью зонда СТМ как можно ближе к серным атомам. Стоит отметить, что, несмотря на все благоприятные факторы, связь между серой и золотом не всегда образовывалась самопроизвольно, однако возбуждение обоих атомов с помощью энергии СТМ-зонда позволило достичь почти количественного выхода процесса образования Au–S-связей. Со стороны подобное «возбуждение» лучше всего может быть описано термином «наносварка».
В качестве бонуса во всех процессах разрыва и образования новых связей микроскоп был способен выполнять и свои прямые обязанности, что позволило получать картину распределения электронов в реальном времени.
Подробности наносварочного эксперимента можно найти в статье, опубликованной в журнале .