一卷碳烯单层技术

德国的研究人员已经表明氮杂卡宾(nhc)可能形成微小的圆球机器人的黄金表面通过单个原子从表面和滚来滚去。观测解释nhc如何形成自组装单层膜上黄金,并可能提供一种方法来定制这些层的属性。

通常使用硫醇-而不是碳烯之间提供一个链接一个有机受体和金属表面纳米技术、传感和微电子应用程序。但这种联系是脆弱的,配体分离甚至慢慢在空气中。在2014年,加拿大皇后大学的研究人员在安大略省显示nhc可以提供一个更健壮的链接。理论计算表明链接应该如此强大,国家飓风中心分子会生硬地第一点表面上他们。有机化学家弗兰克Glorius明斯特大学的说这是令人费解:“如果他们不能移动,他们无法形成一个有组织的自组装单层,”他解释说。

在不同的实验中,Glorius和他的同事们把纯蒸汽三nhc黄金在超高真空。他们分析了由此产生的表面扫描隧道显微镜下,观察到两个碳烯的高机动性,第一个覆盖表面的边缘,然后,随着越来越多的碳烯沉积,形成岛屿,轻易的分手和生成。即使表面完全覆盖,缺陷是移动,表明碳烯分子仍在移动。

研究人员注意到,金原子在nhc坐在略高于水面。他们因此强烈建议碳烯配体债券单个金原子,把它从表面来创建一个空缺,这是下面的立即由另一个金原子。然后提出原子移动自由表面上像一个圆球机器人,机器人可以旋转和移动在一个球形轮,就像滚动BB-8 droid星球大战。密度泛函理论模型支持这些结论。研究人员相信第三个碳烯,搬到更少的自由是一个有吸引力的方组和黄金表面之间的相互作用。他们正在调查这个系统:“我们想了解更多关于碳烯结构导致流动性或缺乏,“Glorius说。

我认为有很多重要成果,”说凯思琳Crudden女王大学的团队,他并没有参与这项研究。她说,尽管她自己的和别人的工作提供了强有力的间接证据单层碳烯可以形成强大的黄金,”我们总是希望看到分子的照片…显示的图像,他们真的给我们一个了解这些事情。”她总结了论文是“极其令人鼓舞的化学在这个领域”。