Organische verbinding assembleert zichzelf tot mogelijke opto-elektronische bouwsteen

Hexabenzocoroneen (HBC) en 4, 5, 7-trinitro-9-fluorenon (TNF) vormen samen een molecuul dat zichzelf spontaan kan assembleren tot een lichtgevoelig nanobuisje. Als er licht op valt, vertoont het een Ohmse weerstand die een factor 10.000 lager is dan in het donker, zo schrijven Japanse onderzoekers in Science.

De buisjes zijn enkele micrometers lang, bij een diameter van 16 nanometer. buiswand vertoont een sandwichstructuur. De HBC-groepen zitten middenin, waarbij ze samen een soort grafietrooster vormen. De TNF-groepen vormen de bekleding van zowel de binnen- als de buitenwand.

Dat er tussen die lagen een stroom kan lopen, komt doordat HBC een elektronendonor en TNF een elektronenacceptor is. Onder invloed van licht kunnen onderling elektronen worden overgedragen. Dat de stroom ook blijft lopen, komt doordat de moleculen vastzitten in de buiswand en zich niet kunnen hergroeperen.

Volgens de onderzoekers moet deze supramoleculaire assemblagestrategie ook bruikbaar zijn om andere redoxkoppels in elkaar te zetten.

De buisjes ontstaan overigens wanneer je een oplossing van de moleculen in tetrahydrofuran blootstelt aan methanoldamp. Door de methanol loopt de oplosbaarheid kennelijk sterk terug. Het gaat overigens alleen goed bij een relatief lage beginconcentratie. Is die hoger dan 0,12 mM, dan vormen zich geen buisjes maar massieve microvezels met heel andere fotochemische eigenschappen.

bron: Science, Chemical & Engineering News