Berlijnse onderzoekers denken te kunnen voorspellen hoe goed een organisch molecuul ‘contact’ maakt op een metaaloppervlak. Essentieel wanneer je kunststof elektronica wilt voorzien van aansluitdraden, zo blijkt uit een publicatie in Nature Chemistry.

Tot nu toe was dat aansluiten puur een kwestie van trial and error: je moest maar afwachten of het met een gegeven molecuul een beetje wilde lukken.

Georg Heimel, Norbert Koch en collega’s zijn jaren bezig geweest om deze puzzel letterlijk en figuurlijk in beeld te krijgen. Daartoe vergeleken ze puur pentaceen (vijf aromaatringen aan elkaar) met pentaceenmoleculen die aan elk van beide zijkanten waren voorzien van 1 of 2 O=zijgroepen.

Die pentaceenvarianten (die allemaal even plat zijn qua structuur) legden ze op goud-, zilver- en koperoppervlakken, waarna ze met diverse technieken keken wat er gebeurde.

Zoals je kon verwachten, bleken die zuurstof-uitsteeksels essentieel. Puur pentaceen blijft wel netjes liggen op het metaaloppervlak maar aan de halfgeleidereigenschappen verandert niets. Bij de gesubstitueerde varianten is de interactie met de elektronenwolk van het metaal veel intenser. De moleculen gaan er zelfs zozeer in op dat ze zich zelf als een metaal gaan gedragen.

De Duitsers denken ongeveer te weten hoe dit theoretisch in elkaar zit, en ze beweren zelfs te kunnen voorspellen of een molecuul met een heel andere structuurformule eenzelfde effect zal vertonen. Echt uitgeprobeerd hebben ze dat laatste echter nog niet.

bron: Helmholtz-Gesellschaft, Nature Chemistry