Proses inovatif membuka perspektif baru untuk aplikasi dalam teknologi film tipis

Selama lima tahun terakhir, para peneliti di Universitas Leipzig telah mengerjakan metode baru yang secara fundamental untuk secara spesifik merakit fragmen molekul gas yang bermuatan menjadi molekul baru yang kompleks. Zat yang baru disintesis diendapkan pada permukaan. Proses inovatif ini membuka perspektif baru untuk aplikasi dalam nanoelektronika dan teknologi sensor modern. Ini juga menawarkan pendekatan penelitian baru dalam berbagai disiplin ilmu, mulai dari penelitian katalis hingga aplikasi medis. Para ilmuwan dari Leipzig University dan mitra kerja sama mereka dari Purdue University (USA) telah menerbitkan ringkasan hasil penelitian dari lima tahun terakhir dalam jurnal “Nature Reviews Chemistry”.

Hingga saat ini, fragmen molekul bermuatan terutama telah dipelajari dalam kimia analitik untuk menentukan struktur molekul. Namun, penelitian dalam beberapa tahun terakhir telah menunjukkan bahwa fragmen molekuler ini juga sangat penting untuk aplikasi sintetis. Melalui deposisi terkontrol mereka pada permukaan, reaksi kimia dapat dimulai yang tidak mungkin dilakukan dengan metode sintesis konvensional, “jelas pemimpin kelompok penelitian Jonas Warneke dari Wilhelm Ostwald Institute for Physical and Teoretical Chemistry di Leipzig University.

Instrumen penelitian yang digunakan, yang telah dioptimalkan secara khusus untuk apa yang disebut sintesis film tipis dengan fragmen molekul bermuatan, hanya ada di dua lokasi di seluruh dunia. Mereka dikembangkan bersama oleh kelompok -kelompok penelitian yang dipimpin oleh Profesor Warneke dan Julia Laskin dari Universitas Purdue. Sintesis film tipis mengacu pada produksi film tipis dengan ketebalan dalam kisaran nanometer ke mikrometer.

Sejarah Panjang Penelitian di Leipzig

Dalam artikel tersebut, tim peneliti Leipzig melaporkan pekerjaannya tentang pembentukan ikatan kimia yang terkontrol dengan fragmen molekuler “agresif”. Fragmen molekul yang paling reaktif secara kimiawi, bermuatan negatif yang diketahui hingga saat ini, yang memiliki sejarah panjang penelitian di Leipzig, dapat secara khusus terikat pada molekul lain. Misalnya, nitrogen dari udara, yang dianggap kurang reaktif, juga terikat pada lapisan pada permukaan. Ini membuka kemungkinan baru untuk menggunakan bahan baku kimia yang kurang reaktif untuk mensintesis molekul baru dan bahan fungsional pada permukaan atau untuk secara khusus mengubah sifat -sifat permukaan material.

Dalam artikel tersebut, tim peneliti Universitas Purdue menjelaskan karyanya untuk menghubungkan “nanoclusters” yang mengandung logam, (partikel kecil dengan jumlah atom yang ditentukan secara tepat), yang menarik untuk teknologi kuantum karena sifat magnetik dan elektronik khusus mereka. Selain itu, pekerjaan bersama dari dua kelompok penelitian tentang pengembangan instrumen dan reaksi katalis molekuler, yang diisi pada permukaan akan dilaporkan.

“Di tahun-tahun mendatang, kami ingin mengoptimalkan pekerjaan kami dengan mengembangkan instrumen yang lebih kuat untuk sintesis film tipis dengan fragmen molekuler,” kata Warneke. Hal ini dapat memungkinkan sintesis bahan pada mikro dan membuka jalan bagi aplikasi senyawa baru yang luar biasa yang dirakit dari fragmen molekuler dalam teknologi mikrosistem. Selain itu, tim peneliti Leipzig sedang mengembangkan cara -cara baru untuk menganalisis biomolekul besar pada permukaan dengan melampirkan fragmen molekul yang bermuatan, yang bisa menjadi penting untuk pemahaman mendasar dari fungsi biologis molekul -molekul ini pada permukaan sel.

Judul asli publikasi di “Ulasan Alam Kimia“:

Sintesis molekuler dengan ion fragmen gas pada permukaan “, doi: 10.1038/s41570-025-00719-1