Skubber grænserne for 2-D supramolekyler

Forskere ved University of South Florida har nået en ny milepæl i udviklingen af ​​todimensionale supramolekyler-byggestenene, der gør områder inden for nanoteknologi og nanomaterialefremgang mulig.

Siden opdagelsen af ​​grafen i 2004, verdens tyndeste (et-atom-tykke) og stærkeste (200 gange stærkere end stål) materiale, forskere har arbejdet på at videreudvikle lignende nanomaterialer til industriel, farmaceutisk og anden kommerciel anvendelse. Takket være dets ledende egenskaber og styrke, grafen kan bruges i mikroelektronik til at forstærke mekaniske materialer og har for nylig muliggjort præcis 3D-billeddannelse af nanopartikler.

Mens arbejdet med at udvikle nye supramolekyler, der er i stand til yderligere applikationer, har oplevet en vis succes, disse molekylære formationer er enten små - mindre end 10 nanometer i størrelse - eller samles vilkårligt, begrænser deres potentielle brug. Men nu, ny forskning offentliggjort i Naturkemi , skitserer et dybt spring fremad i supramolekylær fremgang.

"Vores forskerhold har været i stand til at overvinde en af ​​de store supramolekylære forhindringer, udvikle en veldefineret supramolekylær struktur, der skubber 20-nanometer skalaen, "sagde Xiaopeng Li, en lektor i USF Department of Chemistry og undersøgelsens ledende forsker. "Det er i det væsentlige en verdensrekord for dette område af kemi."

Li, sammen med hans USF -forskerhold, samarbejdede med Saw Wai Hias team ved Argonne National Laboratory og Ohio University, samt flere andre amerikanske og internationale forskningsinstitutter om denne indsats.

Supramolekyler er store molekylære strukturer, der består af individuelle molekyler. I modsætning til traditionel kemi, som fokuserer på kovalente bindinger mellem atomer, supramolekylær kemi studerer de ikke -kovalente interaktioner mellem molekylerne selv. Mange gange, disse interaktioner fører til molekylær selvsamling, naturligt danner komplekse strukturer, der er i stand til at udføre en række funktioner.

I denne seneste undersøgelse, teamet var i stand til at bygge et 20 nm bredt metallo-supramolekylært sekskantet gitter ved at kombinere intra- og intermolekylære selvmonteringsprocesser. Li siger, at succesen med dette arbejde vil fremme yderligere forståelse af designprincipperne for disse molekylære formationer og en dag kan føre til udvikling af nye materialer med funktioner, der endnu ikke skal opdages.