Kan självmonteringsbaserade tekniker erbjuda fördelar utöver konventionella uppifrån-och-ned-litografimetoder?

För att säkerställa överlevnaden av Moores lag och framgången för nanoelektronikindustrin, alternativa mönstringstekniker som erbjuder fördelar utöver konventionell top-down mönstring undersöks aggressivt.

En gemensam insats från Aalto-universitetet i Helsingfors, Politecnico di Milano, och VTT Tekniska forskningscentralen i Finland har nu visat att det är möjligt att anpassa molekylära självsamlingar från nanometer till millimeter utan ingripande av yttre stimuli.

Molekylär självmontering är ett koncept som härrör från naturen som leder till spontan organisering av molekyler i mer komplexa och funktionella supramolekylära strukturer. Receptet är "kodat" i den kemiska strukturen hos de självmonterande molekylerna. Molekylär självmontering har utnyttjats för att "malla" funktionella enheter, molekylära trådar, minneselement, etc. Emellertid, det har vanligtvis krävt ytterligare bearbetningssteg för att uppnå utökad inriktning av strukturerna.

Den nya upptäckten visade att genom att konstruera igenkänningselement mellan polymerer och fluorerade små molekyler, det har varit möjligt att driva deras spontana självmontering från nanometer till millimeter, tack vare den kloka användningen av icke-kovalenta interaktioner. Efter bearbetningen, fluormolekyler kan eventuellt avlägsnas vid termisk behandling.

Det här konceptet öppnar nya vägar inom nanokonstruktion för stora områden, till exempel vid mallning av nanotrådar, som för närvarande är under utredning.