Enskiktsmaterialet Graphene blev föremål för ett Nobelpris i år men forskning som leds av ett team av forskare vid University of Warwick har hittat molekylära krokar på ytan av sin nära kemiska kusin, Grafenoxid, som potentiellt kommer att ge enorma fördelar för forskare som använder transmissionselektronmikroskop. De kan till och med användas för att bygga mekanismer för molekylär skala.

Forskargruppen, som inkluderar Dr. Jeremy Sloan, Neil Wilson och doktoranden Priyanka Pandey från Institutionen för fysik och Dr. Jon Rourke från kemiska institutionen tillsammans med grupperna av doktorer. Kazu Suenaga och Zheng Liu från AIST i Japan och Dr. Ian Shannon och Laura Perkins i Birmingham tittade på möjligheten att använda Graphene som bas för att montera enstaka molekyler för avbildning med transmissionselektronmikroskopi. Eftersom grafen bildar ett elektron transparent ark bara en atom tjockt skulle det möjliggöra hög precision, hög kontrast avbildning av molekylerna som studeras liksom studiet av eventuella interaktioner de har med den stödjande grafen.

Även om denna idé är bra i teorin, Grafen är faktiskt väldigt svårt att skapa och manipulera i praktiken. Forskarna vände sig därför till Graphenes lättare att hantera kusin, Grafenoxid. Detta val visade sig vara ett spektakulärt bättre material eftersom de hittade extremt användbara egenskaper, i form av färdiga molekylkrokar som kan göra Graphene Oxide till det valda stödmaterialet för framtida transmissionselektronmikroskopi av vilken molekyl som helst med syre på ytan.

Graphene Oxides namn döljer det faktum att det faktiskt är en kombination av kol, syre och väte. För det mesta liknar det fortfarande det tunna arket tunna ark av ren grafen, men den har också "funktionella grupper" som består av väte i par med syre. Dessa funktionella grupper kan binda starkt till molekyler med externa oxygens, vilket gör dem till idealiska fästen för forskare som vill studera dem genom transmissionselektronmikroskopi.

Denna funktion ensam kommer troligen att räcka för att övertyga många forskare att vända sig till grafenoxid som ett stöd för analys av en rad molekyler genom transmissionselektronmikroskopi, men forskarna hittade ännu en spännande egenskap hos dessa praktiska krokar - molekylerna fästa vid dem rör sig och svänger runt dem.

Dr Jeremy Sloan sa:"Under de rätta förhållandena tillhandahåller de funktionella grupperna inte bara molekylära tetrar som håller molekyler på en exakt plats, de tillåter också att molekylen snurras i den positionen. Detta öppnar en rad nya möjligheter för analys av sådana molekyler men kan också vara en användbar mekanism för alla som vill skapa "maskiner" i molekylär storlek. "