梯子高度共轭聚合物的无与伦比的维度

灵感来源于人类最古老和最有用的发明之一,常见的阶梯,德国波恩和雷根斯堡大学的研究人员已经开发出一种新颖的方法转移能量在一个高度共轭聚合物的阶梯。

自然界广泛利用阶梯的形成,往往超分子与DNA或胶原蛋白一样,信息存储或增强结构刚度。

西格德教授猪波恩大学的

梯子有各种各样的形状和大小和范围广泛的材料,包括钢铁、木材、塑料和绳子。亚博网站下载因此,灵活性通常因材料而异,但无论如何灵活使用时,梯子必须表现出强烈的和僵化的一致性。

由于刚度是研究者们试图解决的一个挑战,关键是考虑如何组合在一起时执行的聚合物。通过引入一个灵活的僵化的概念两个刚性杆聚合物链在他们无情地共价相关轮廓由刚性分子连接器,团队能够产生几乎完美的阶梯状结构。

尽管分子梯子只是一个纳米(1000000毫米)高,两个纳米宽,长一百纳米,它展示了良好的刚性。由于材料的纳米结构受到了极大关注潜在的和独特的属性,和德国团队能够证实这种说法。亚博网站下载

重新塑造梯子

猪和他的团队设想一个分子结构排列成阶梯形状很长时间了。虽然传统的梯子相去甚远,他们寻求图像是基于一个安排的“共轭聚合物,”双和碳原子之间的单键备用。实际上,它们形成指导rails,阶梯在一个普通的地方。

最初,团队设计了一个化合物是由单一的聚合物链和附加到polymerizable团体——这些结构更加灵活,因此不能保证结构完整性。

团队的目标是防止聚合物崩溃,因此适用于要求申请能量的转移。团队仔细评估梯子结构用扫描隧道显微镜(STM),证实了无与伦比的维度的形状和刚度。

分子具有前所未有的激子的流动,形成激子的长度尺度上相互作用超过100海里。这种相互作用导致确定的单光子发射从这些巨大的刚性大分子。

西格德教授猪波恩大学的

团队还测试了聚合物在溶液中结构在室温和感到欣慰的看到梯子保留其刚度促进转移的能量更大范围的应用。

潜在的应用

这意味着可以基本的聚合物结构先进的电子技术的发展,包括光纤网络、传感器和电路。另外,随着聚合物可以进行电流原理和生成少量的能量曝光时,他们可以用来制造最先进的OLED(有机发光二极管)显示,甚至在太阳能电池。

拥有了一个动态的合成策略制造梯子高度共轭聚合物的无与伦比的维度,研究小组提出了一个非同寻常的材料在光电能量转换设备的潜力。

此外,这种发展也构建在和超越的工作化学家凯库勒8月弗里德里希,后来波恩大学的教授。凯库勒做了一个梦,一条蛇咬着自己的尾巴来解释化合物苯的安排。

凯库勒研究所的研究人员和马利肯波恩大学理论化学中心和一个团队一起实验和应用物理研究所的雷根斯堡大学,已经成功地把凯库勒的蛇变成梯子,从而产生特殊的纳米结构刚度。

引用和进一步阅读

Meißner、S。et al。(2021)纳米π-conjugated梯子。自然通讯(在网上),12 (1)。可以在:https://doi.org/10.1038/s41467 - 021 - 26688 - 9

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