بهگزارش سایت ویژه توسعهی فناوریهای نانو بهنقل از سایت «انجمن سلطنتی شیمی» (Royal Society of Chemistry) (RSC)، قبلاً محققان دیگری بیش از دو مولکول از نوع ساختارهای ابرمولکولی را روی سطح به هم متصل کرده بودند؛ اما الگوهای تشکیل شده در این موارد توسط پیوندهای غیرکووالانسی همچون پیوندهای هیدروژنی یا نیروهای ضعیف واندروالسی کنار هم نگهداشته میشدند.
«استفان هکت» (Stefan Hecht) استاد شیمی آلی و مواد کارکردی در «دانشگاه هامبولت (Humboldt) برلین» و یکی از اعضای این گروه پژوهشی میگوید: پیوندهای غیرکووالانسی «برگشتپذیر» بوده و نسبتاً «شکننده» هستند اما پیوندهای کووالانسی پایدارتر بوده و میتوانند بار الکتریکی را منتقل کنند.این تیم از «پورفیرین» (Porphyrin) - که یک مولکول مسطح مربعی با چهار شاخهی «فنیلی» گسترده در چهار گوش است - استفاده کردند. این مولکولها بهگونهای سنتز میشوند که برخی از آنها یا تمام آنها دارای یک اتم برم در انتها هستند.
با حرارت دادن این مولکولها، اتم برم آنها جدا میشود و رادیکالهای کربن باقی میمانند. این رادیکالهای کربن با یکدیگر ترکیب شده و با ایجاد پیوند کووالانسی، مولکولهای «پورفیرین» (Porphyrin) را به یکدیگر متصل میکنند.
دو روش مختلف برای بهدست آوردن واحد ساختمانی مولکولی استفاده شده است:
| - روش اول شامل نشاندن مولکولهای دستنخورده روی سطح و سپس حرارت دادن آنها است. |
| - در روش دوم مولکولها در تبخیرکننده فعال شده و سپس روی سطحی نشانده شدند که در دمای اتاق قرار دارد. |
در هر دو حالت، واحدهای ساختمانی فعالشده بهصورت مستقیم و بهشکل کووالانسی روی سطح متصل میشوند.
«استفان هکت» (Stefan Hecht) میگوید: «ایدهی ما این بود که با مولکولهای بزرگ کار را شروع کرده و آن را به ساختارهای پیچیده بسط دهیم. موفقیت این آزمایشها گام اول بهسوی آرایش نانوساختارهای فعالی است که میتوانند در الکترونیک مولکولی یا ابزارهای حسگر استفاده شوند».
«نیل چمپنس» (Neil Champness) استاد نانوعلم شیمی در دانشگاه «ناتینگهام» موفقیت این تیم را «یک پیشرفت بزرگ» میخواند.
او میگوید: «آنها دقت بسیار بالایی در تعیین موقعیت نسبی مولکولهایی دارند که متصل کردهاند. گروههای زیادی را میشناسم که تلاش میکنند این کار را انجام دهند».
با وجودی که این تیم تحقیقاتی کار خود را با مولکولهای «پورفیرین» (Porphyrin) و سطح طلا انجام داده است «نیل چمپنس» (Neil Champness) بر این باور است که میتوان در نهایت از این روش برای مولکولهای مختلف و سطوح گوناگون بهره برد.