Новости химической науки > Самый длинный мономолекулярный провод

Исследовательская группа Джеффа Ашвелла (Geoff Ashwell) из университета Уэльса совместно с научной командой Мартина Бриса (Martin Bryce) из Дархемского университета синтезировали мономолекулярный провод, длина которого составляет 7 нанометров.

Это самый длинный из известных к настоящему времени мономолекулярных проводов, когда-либо использовавшихся в исследованиях молекулярной проводимости. Этот мономолекулярный провод представляет собой жесткую, почти линейную сопряженную молекулу, с обоих концов которой расположены тиольные группы. Наличие тиольных фрагментов позволяет подсоединять провод к двум золотым электродам.

Центральный фрагмент мономолекулярного провода представляет собой бипиридильную группу, которая может быть протонирована, превращаясь в положительно заряженный акцептор электронов, способный взаимодействовать с отрицательно заряженным электронодонором. Электронный переключатель, получающийся в результате взаимодействия акцептор-донор, может выполнять функцию молекулярного выпрямителя, превращая переменный ток в ток постоянный.

Модель мономолекулярного провода, синтезированного британскими учеными. Желтые шарики на концах молекулы – наноэлектроды из золота. (По материалам Chem. Commun.)

Квантово-химические расчеты, проведенные Колином Ламбертом (Colin Lambert) из Университета Ланкастера, подтверждают уникальные электронные свойства синтезированного мономолекулярного провода. Результаты расчетов позволяют предположить, что молекулярные провода такого типа имеют замечательные перспективы для использования в качестве мономолекулярных сенсоров.

Электрические свойства полученного мономолекулярного провода могут быть химически модифицированы для придания им свойств как одно-, так и двухсторонней электрической проводимости. Длинные линейные молекулы такого типа являются привлекательными кандидатами для связывания наноразмерных контактов и использования в качестве переносчиков электрического заряда в фотоэлектронных наноприборах.

Ашвелл считает, что ключевым фактором, позволившим британским ученым добиться успеха в области моделирования и синтеза нанопровода, а также создания наноразмерного прибора, является тесное сотрудничество между экспертами в области теоретической и синтетической химии. Он отмечает, что дальнейшее развитие работ в области молекулярной электроники будет зависеть не только от дизайна функциональных полисопряженных молекул, но и от разработки способов их крепления к наноразмерным электродам.

Источник: Chem. Commun., 2006, Р. 4706