Organische moleculen roepen nanodeeltjes tot de orde

Een team wetenschappers van de Universität Hamburg en het Spaanse onderzoek-centrum IMDEA Nanosciencia is het gelukt om op een che-mische manier materialen te produceren, die zich door zelforganisatie inrichten tot een tweedimensionale nanostructuur. De nieuwe structuren kunnen worden toegepast in flexibele elektronische schakelingen, solarcellen of fotosensoren.

De groep heeft losse nanodeeltjes zo ingericht, dat ze tweedimensionale kristallen vormen. Ze kunnen nu vlakke nanostructuren creëren, waarin elektronen vrij kunnen bewegen, een verbetering ten opzichte van de tot nog toe gebruikte puntstructuur. Het bijzondere hiervan is dat stoffen uit nanostructuren beduidend beter geleidend worden. Dat is bij het gebruik van nanostructuren in elektrische componenten van grote betekenis.

Schema van aparte nanokristallen, die door zelfstandige organisatie ver-smelten in tweedimensionale structuren. (links). Opname met de elek-tronenmicroscoop van synthetische loodsulfide lagen met micrometer grote laterale uitstulpingen en een hoogte van circa 2 nm (rechts).

Voorbeeld

Een voorbeeld voor de nieuwe methode betreft mechanismen van kristal-lisatie en organisatie van de materie in de natuur. Wetenschappers hebben een aantal jaren geleden iets opzienbarends gezien bij micro-organismen. Deze slaan ijzer op als dit zich in de vorm van nanopartikels tot staaf-vormige structuren samenvoegt. Dit mechanisme van georiënteerde opslag (‘oriented attachment’) is een belangrijke basis voor de actuele kennis over de zelfstandige organisatie van materie.

Het begin bestaat uit puntvormige individuele nanopartikels. De weten-schappers benutten de organische moleculen aan de oppervlakte van de kristallen. Deze roepen de nanopartikels tot de orde en brengen ze in de gewenste lagenstructuur.

• website van de Universität Hamburg
• website van IMDEA Nanosciencia