In Duitsland is een molecuul ontworpen dat werkt als schakelcontact. Met de tip van een STM-microscoop vormt het een binding die je zowel elektrisch als mechanisch kunt beheersen, schrijven Duitse onderzoekers in Nature Communications.

Wat je daarbij in de eerste plaats moet beheersen is uiteraard die naald. Die kan tegenwoordig omhoog en omlaag in stapjes van 0,1 Å. Dat het experiment werd uitgevoerd bij 5,2 K, zodat het molecuul vrijwel stilstond, hielp ook.

De feitelijke verbinding wordt gemaakt door een nitrilgroep, die een coördinatieve binding kan vormen met een goudatoom van de STM-tip. De groep wordt omhoog gehouden door een tamelijk flexibele moleculaire draagconstructie met drie zwavelhoudende poten, die je vast kunt zetten op een goudoppervlak.

Of er contact wordt gemaakt hangt ten eerste af van de positie van de naald. Dankzij de flexibiliteit zit hier een behoorlijke hysterese in: als de verbinding er eenmaal is kun je het molecuul een stukje opzij trekken voordat het weer loslaat.

Maar omdat de nitrilgroep een dipool is, kun je hem ook elektrisch schakelen. Bij een bepaald potentiaalverschil wordt hij vanzelf van de naald af gedrukt.

Of die nitrilgroep contact maakt of niet, kun je meten. Hoe het molecuul daarbij precies wordt vervormd kun je niet zien; daar is het simpelweg veel te klein voor. Maar Wulf Wulfhekel en zijn collega-auteurs hebben met dichtheidsfunctionaaltheoretische berekeningen kunnen aantonen dat in theorie inderdaad zo werkt.

bron: University of Konstanz, Nature Communications