Forskare vid University of Nottingham har gjort en upptäckt som kan ha viktiga konsekvenser för att utnyttja potentialen hos en enskild molekyl på nanoskala.
I en artikel publicerad i tidskriften Naturkommunikation , ett team av fysiker och kemister har för första gången visat hur en oregelbundet formad molekyl adsorberas på en yta.
Den ger viktig information till forskare om hur dessa molekyler kan arrangeras för att bilda strukturer, potentiellt för att bygga små nya datalagringsenheter som är 40 till 50 gånger mindre än sina befintliga kiselbaserade motsvarigheter.
Forskningen leddes av professor Peter Beton från Nanoscience-gruppen vid Universitys School of Physics and Astronomy i samarbete med Neil Champness, Professor i kemisk nanovetenskap vid kemiskolan.
Professor Champness sa:"Majoriteten av arbetet som gjorts inom detta område har fokuserat på symmetriskt formade molekyler, till exempel molekyler som är kvadratiska eller sfäriska. Egenskaperna och beteendet hos dessa molekyler är jämförelsevis lätta för oss att förutsäga och förstå.
"Dock, endast en mycket liten andel av molekylerna är symmetriskt formade och att begränsa vår användning till dem eftersom de är bättre förstådda kan vara allvarligt begränsande.
"Många av de mer oregelbundet formade molekylerna har extremt användbara egenskaper - om vi kan lagra information om en enda molekyl som normalt är runt en nanometer, i motsats till den kiselbaserade ekvivalenten på 40 till 50 nanometer, vi skulle potentiellt kunna bygga enheter som är mycket mindre i storlek men som har en mycket tätare lagringskapacitet."
Arbetet har involverat datormodellering av en manganbaserad molekyl - formad som en konkav "syltmunk" - och förutsäga hur den skulle adsorberas på en guldyta innan man observerade dess faktiska beteende i labbet. På grund av molekylernas bräckliga natur, teamet var tvunget att använda en ny elektrosprayavsättningsteknik för att få upp molekylerna på ytan utan att förstöra deras funktionalitet.
Arbetet bygger på tidigare forskning av teamet som publicerades av Nature redan 2003, där de visade att de kunde fånga molekyler i en bikakeliknande struktur, liknar en ägglåda, att kontrollera hur molekyler interagerar med varandra och att bygga mer effektivt ordnade molekylära arrayer.
Den senaste forskningen har fått stöd av Europeiska gemenskapen — Research Infrastructure Action, forskningsrådet för ingenjörs- och fysikaliska vetenskaper (EPSRC) och Europeiska kommissionens nätverk för forskarutbildning i tidiga skeden, MONET.
