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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Forscher schufen selbstorganisierende Molekülfalle |
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| | | Um Moleküle besser untersuchen zu können, müssen sie in sogenannten Fallen einzeln festgehalten werden. Ein schweizerisch-österreichisches Forscherteam berichtet nun erstmals von einer sich selbst organisierenden Falle, mit der die Moleküle in nur zwei Nanometer großen Löchern eingefangen werden. |
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Die Falle könnte etwa die Basis für kostengünstigere Katalysatoren sein, berichtete der Co-Autor der Studien, der Materialphysiker Peter Blaha von der Technischen Universität (TU) Wien, gegenüber der APA.
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Die Studie "Surface Trapping of Atoms and
Molecules with Dipole Rings" von Thomas Greber (Physik-Institut der Universität Zürich) und Kollegen ist am 28. März 2008 in "Science" erschienen (Band 319, S. 1824-1826, DOI: 10.1126/science.1154179). |
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 "Science" |
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Handfeste Falle |
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Vor allem Grundlagenphysiker verwenden häufig Laserstrahlen oder auch Magnetfelder als Fallen für einzelne Atome, Moleküle oder andere Teilchen.
Im Gegensatz dazu haben die Wiener Materialphysiker mit ihren Kollegen der Universität Zürich gleichsam eine handfeste Version einer Falle erzeugt. Dazu wird die Bor-Stickstoff-Verbindung Bornitrid auf eine Unterlage aus den Platinmetallen Ruthenium oder auch Rhodium aufgebracht.
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Löcher, zwei Nanometer breit
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Das Bornitrid ordnet sich von selbst zu einem netzartigen, sechseckigem Muster auf der Unterlage, letztendlich entsteht eine Art Nanonetz.
Dabei weist ein einzelnes Loch des Netzes einen Durchmesser von zwei Nanometern auf (ein Nanometer ist der millionste Teil eines Millimeters).
Im Bild oben ist eine schematische Darstellung eines solchen Loches zu sehen.
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Gefangen im Nanonetz
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"Auf dem Netz können dann beispielsweise Metalle deponiert werden", so Blaha. Das Nanonetz stört die Bindungskräfte der Moleküle minimal, sodass sie sich nicht zu einem größeren Cluster zusammenschließen, sondern einzeln in den Löchern gefangen bleiben.
Im Bild oben sind als helle "Tupfer" Kupferphthalocyanin-Moleküle zu sehen, die in den sechseckigen Löchern des Nanonetzes gefangen sind.
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Methode für effizientere Katalysatoren |
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Auch Platinatome können so angeordnet werden, wobei ein einzelner Cluster nur aus wenigen 100 bis 1.000 Atomen besteht. Das vervielfacht die Oberfläche des Platins, das Material wäre so wesentlich effektiver in Katalysatoren einsetzbar.
Ein weiterer, willkommener Effekt wäre, dass man wesentlich weniger des teuren Platins verwenden müsste.
[science.ORF.at/APA, 28.3.08]
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01.01.2010 |
