Molekilè pwòp tèt ou-asanble se kounye a youn nan metòd ki pi souvan itilize pou fabrikasyon sifas nan nanostruktur. Pwochen fwontyè nan fabrike nanodevices molekilè se kapasite nan kontwole dinamik pwopriyete estrikti-fonksyon nan nanostruktur sou demann, ak fòmasyon revèsib nan lyezon idwojèn se yon mekanis répandus pou kontwole asanble molekilè nan sistèm byolojik. Ak rezo supramolekilè ki genyen de dimansyon ki baze sou entèraksyon ki pa kovalan (egzanp, H-bonding) bati byen òganize ak potansyèlman switchable nanoestrikti jeni. Sepandan, reyalize reversibilite previzib nan materyèl atifisyèl de dimansyon (2D) rete yon gwo defi.
Nan dènye tan yo, Pwofesè Fernando P. Cometto ak ekip li a ki soti nan Laboratwa Molekilè Nanosyans ak IPHYS nan Max-Planck-Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) te kapab itilize mikwoskospi tinèl optik pou deklanche chanjman nan lye idwojèn. Rezo 2D lè l sèvi avèk yon jaden elektrik ekstèn (EEF) nan koòdone solid/likid. Efè a chanje nan jaden elektrik ekstèn lan te analize pa sistematik varye entèraksyon yo molekil-a-molekil (sa vle di, fòs kosyon idwojèn) osi byen ke entèraksyon yo molekil-a-substra avèk èd nan teyori fonksyonèl dansite ak simulation dinamik molekilè. Lè yo ajiste kapasite lyezon idwojèn nan blòk bilding yo ansanm ak pwopriyete substra yo ak chaj yo, yo te pwovoke pwopriyete yo chanje oswa jele epi yo te kontwole pwodiksyon polimòfik final rezo 2D la. Objektif la se bay apèsi sou konsepsyon ak kontwòl nan asanble molekilè revèsib nan materyèl 2D, ak aplikasyon pwomèt nan yon pakèt domèn tankou detèktè ak elektwonik.
Rezilta yo montre ke efè a chanje se pa intrinsèques men ki gen rapò ak pèspektiv enèjik an jeneral nan sistèm adsorban/substra a nan diferan kondisyon eksperimantal. Eksperyans sa a diskite sou enpòtans entèraksyon H-bonding entèmolekilè pou mekanis switching la lè w ranplase gwoup -COOH (BTB rive C3-Ald) ak gwoup -CHO. Modifikasyon gwoup fonksyonèl sa a febli lyezon H intermolekilè yo epi li anpeche ekspresyon modèl pore ki baze sou CHO, kidonk anpeche chanjman ki soti nan estrikti ki estab ki fèmen pou ale nan rezo pore ki kapab enstab. Ekip la te jwenn tou ke fòmasyon an nan espès polarizable korelasyon ak dinamik wotasyon carboxylate ak echanj pwoton, yon sitiyasyon dinamik enfliyanse pa yon jaden elektrik aplike ki ankouraje chanje nan molekil la nan estrikti ki pi estab ki baze sou polarite sifas yo.
Sinetik reyaksyon an kòmanse ak plizyè pwosesis echanj H ant gwoup dimer-COOH ak wotasyon gwoup carboxyl yo.
An rezime, travay sa a bay enfòmasyon sou konsepsyon ak kontwòl asanble molekilè revèsib nan materyèl ki genyen de dimansyon, eksplwate aplikasyon potansyèl yo nan yon pakèt domèn tankou detèktè ak elektwonik.
