Molekylær selvsamling skalerer op fra nanometer til millimeter

Kan selvmonteringsbaserede teknologier tilbyde fordele ud over konventionelle top-down litografiske tilgange?

For at sikre overlevelsen af ​​Moores lov og succesen for nanoelektronikindustrien, alternative mønsterteknikker, der giver fordele ud over konventionel top-down mønster, bliver aggressivt udforsket.

En fælles indsats fra Aalto Universitetet i Helsinki, Politecnico di Milano, og VTT Technical Research Center i Finland har nu vist, at det er muligt at justere molekylære selvsamlinger fra nanometer til millimeter uden indblanding af eksterne stimuli.

Molekylær selvsamling er et koncept afledt af naturen, der fører til spontan organisering af molekyler i mere komplekse og funktionelle supramolekylære strukturer. Opskriften er "indkodet" i den kemiske struktur af de selvsamlende molekyler. Molekylær selvsamling er blevet udnyttet til at "skabelon" funktionelle enheder, molekylære ledninger, hukommelseselementer, osv. Dog det har typisk krævet yderligere behandlingstrin for at opnå udvidet justering af strukturerne.

Det nye fund viste, at ved at manipulere genkendelseselementer mellem polymerer og fluorerede små molekyler, det har været muligt at køre deres spontane selvsamling fra nanometer til millimeter, takket være den fornuftige brug af ikke-kovalente interaktioner. Efter behandlingen, fluormolekyler kan eventuelt fjernes ved termisk behandling.

Dette koncept åbner nye veje inden for nanokonstruktion i store områder, for eksempel ved skabeloner af nanotråde, som i øjeblikket er under undersøgelse.