Forscher stricken Moleküle

Dübendorf ZH - Wissenschaftler der Empa haben gemeinsam mit internationalen Kollegen massgeschneiderte Moleküle mit zwei mikroskopisch kleinen Goldspitzen hergestellt. Dies gilt als wichtiger Schritt hin zu einer Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen.

Chemiker waren bislang nur in der Lage, zugleich eine grosse Zahl von identischen Molekülen herzustellen. Eine individuelle Anfertigung, bei welcher auch der Bauprozess überwacht werden kann, war nicht möglich, wie es in einer Medienmitteilung der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) heisst. Einer Gruppe von Forschern aus der Empa-Abteilung Transport at Nanoscale Interfaces in Dübendorf​​, der Universität Basel und der spanischen Universität Oviedo ist es nun jedoch gelungen, „handgestrickte“ Einzelstücke herzustellen. Sie haben dazu kettenförmige Moleküle zwischen zwei mikroskopisch kleinen Goldspitzen synthetisiert.

Die Forscher haben dazu eine nur wenige Nanometer dünne Goldbrücke genutzt, die von einer Flüssigkeit umgeben war. Wenn diese Goldbrücke durch Dehnung zum Reissen gebracht, also geöffnet wurde, haben sich zwischen den Goldspitzen Molekülketten gebildet. Durch mehrmaliges Öffnen und Schliessen der Brücke wurde nachgewiesen, dass es sich dabei nicht um Zufall gehandelt hat. In 99 Prozent der Fälle haben sich die gleichen Molekülketten gebildet.

Durch diese Methode können Wissenschaftler nun elektrisch leitfähige Molekülketten als Einzelstücke herstellen und charakterisieren. Dadurch sind sie auch in er Lage, die elektrischen Eigenschaften der Molekülketten zu verändern und einzustellen. Dies gilt laut der Mitteilung als wichtiger Schritt hin zu einer Miniaturisierung von elektronischen Bauteilen. Zudem erlaubt die Methode einen genauen Einblick in Transportprozesse auf atomarer Ebene. „Um neue Eigenschaften in Molekülverbänden zu entdecken, müssen wir zunächst in der Lage sein, molekulare Strukturen gezielt zu bauen. Das haben wir nun geschafft“, wird Michel Calame in der Mitteilung zitiert, Leiter der Empa-Abteilung Transport at Nanoscale Interfaces. jh

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