Att studera de kristallina strukturerna av organiska material har möjliggjort betydande framsteg inom både teknik och vetenskaplig förståelse av den materiella världen. Nyligen, ett forskargrupp från Tokyo Tech, inklusive professor Takanori Fukushima, utvecklat ett nytt organiskt material med överraskande och oöverträffade egenskaper.

Forskarna utformade ett kiralt trifenylenderivat med två enantiomerer, strukturer som är spegelbilder. När den värms upp och får svalna, dess enantiomer beter sig först som en vätska, men sedan självmonterad till en struktur av högre ordning, med oväntade resultat. Genom röntgendiffraktionsteknik, teamet bestämde att den kirala föreningen spontant bildade 2-D-ark (som ser ut som fiskbensväv) och staplade sedan in sig i en periodisk 3D-struktur av en ordnad kristall.

Förvånande, när droppar av materialet placeras på ett vertikalt underlag och får glida på grund av tyngdkraften, den ordnade strukturen bevaras när dropparna glider och roterar. Även om orsaken till detta oväntade beteende ännu inte har avslöjats helt, detta nya material kan vara i stånd att självåterställa sin strukturella ordning medan det glider eftersom det har både vätskeliknande och kristallliknande egenskaper. Dessutom, laget fann att föreningens kiralitet avgör om den roterande glidrörelsen är medurs eller moturs. "Det faktum att denna makroskopiska rörelse av dropparna kan kontrolleras av den lilla punktkiraliteten som ingår i molekylernas sidokedjor är förvånande, "säger professor Fukushima.

Material som kan bevara sina strukturella egenskaper på ett långt område skulle vara mycket efterfrågade eftersom de kan ha potentiella tillämpningar inom områden som elektronik och optik. "Det intressanta beteendet för vår molekylära sammansättning utökar vår grundläggande förståelse för strukturbildningen, rörlighet och fas av mjuka material, "säger professor Fukushima. Dessa fynd bör vara spännande och inspirerande för forskare som försöker belysa egenskaperna hos organiska material, på så sätt fördjupar vår förståelse av den strukturella ordningen i mjuka material, och i sin tur, vilket leder till betydande framsteg inom nanoskala -teknik.