Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Moleküle in der stabilen Seitenlage: RUB-Forscher züchten neuartige SAMs

11.05.2007
Neue Möglichkeit zur Herstellung organischer Dünnstschichten
RUB-Forscher züchten neuartige SAMs

Wie von Zauberhand bilden sich geordnete, dünnste, organische Schichten auf metallischen Oberflächen aus, wenn man sie in spezielle Lösungen taucht: SAM, für self assembled monolayers, nennen Chemiker diese Beschichtungen, die inzwischen für die Herstellung von Sensoren, Korrosionsschutz und als Schmierstoff eine breite Anwendung gefunden haben.

Die jeweils eingesetzten Moleküle verankern sich auf den Oberflächen durch Ausbilden einer chemischen Bindung. Als Anker dient normalerweise eine Thiogruppe (-SH). Chemiker der Ruhr-Universität um Prof. Dr. Christof Wöll (Lehrstuhl für Physikalische Chemie I) probierten nun etwas anderes aus und ersetzten die -SH-Gruppe durch die etwas größere Thioacetatgruppe -SCOCH3. Das Ergebnis war ebenfalls eine geordnete Dünnschicht - jedoch stehen die angehefteten Moleküle nicht aufrecht, sondern legten sich auf der Unterlage flach. Über ihre Ergebnisse berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Angewandte Chemie.

Selbstorganisierende Schichten

... mehr zu:
»Molekül »SAM »Thiolgruppe

In den letzten Jahren haben organische Beschichtungen auf festen Substraten, insbesondere auf Metallen, eine Reihe neuer Anwendungen gefunden; unter anderem bei der Herstellung von Sensoren ("intelligente" Oberflächen), in der Lithographie, beim Korrosionsschutz und als Schmierstoffe. "Einen Durchbruch stellte hierbei die Entdeckung spezieller Moleküle dar, die die Herstellung solcher Schichten durch Selbstorganisation ermöglichen: Es reicht, ein Werkstück einfach nur kurz in eine alkoholische Lösung dieser speziellen Substanzen einzutauchen", erklärt Prof. Wöll. Eine hochgeordnete, nur einen Nanometer, d.h. ein Zehntausendstel des Durchmessers eine menschlichen Haares, dicke aber fast defektfreie Schicht bildet sich dann von selbst aus.

Glatter Pelz

Für dieses Verfahren müssen die jeweils eingesetzten Moleküle fest auf der Unterlage befestigt werden. Der dafür meistgenutzte Anker ist die schwefelhaltige Thiolgruppe, -SH. Kommt dieses Molekül in Kontakt mit einem Metal (z.B. Gold), spaltet sich das H-Atom ab und es entsteht eine feste Bindung zwischen dem Schwefel und der Unterlage. "Prinzipiell ist es möglich, eine SH-Gruppe an jedes organische Molekül anzufügen, allerdings kann die dazu erforderliche Synthesechemie unter Umständen recht kompliziert sein", so Wöll. Seine Arbeitsgruppe konnte nun neue, interessante Effekte erzielen, indem sie die Thiolgruppe durch eine Thioacetatgruppe, -SCOCH3, ersetzten. Bei diesen in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Andreas Terfort (damals Uni Hamburg, jetzt Uni Marburg) durchgeführten Arbeiten konnte sie zeigen, dass bei Ersatz der Thiolgruppe durch Thioacetat zwar ebenfalls SAMs entstehen, diese aber eine andere molekulare Orientierung zeigen. "Anstatt wie sonst üblich senkrecht von der Oberfläche wegzustehen wie die Haare eines Pelzes liegen die Moleküle jetzt flach - sozusagen in der stabilen Seitenlage", beschreibt Prof. Wöll. Nächstes Ziel der Forscher ist es zu untersuchen, für welche Anwendungen sich dieser neue Effekt eignet.

Titelaufnahme

Mihaela G. Badin, Asif Bashir, Simone Krakert, Thomas Strunskus, Andreas Terfort, Christof Wöll: Kinetisch stabile, flach liegende Thiolat-Monoschichten. In: Angewandte Chemie, 119, 3837-3839 (2007), DOI: 10.1002/ange.200605125

Weitere Informationen

Prof. Dr. Christof Wöll, Lehrstuhl für Physikalische Chemie I, Fakultät für Chemie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, NC 5/74, Tel. 0234/32-25529, Fax: 0234/32-14182, E-Mail: woell@pc.ruhr-uni-bochum.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Berichte zu: Molekül SAM Thiolgruppe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit grüner Chemie gegen Malaria
21.02.2018 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

nachricht Vom künstlichen Hüftgelenk bis zum Fahrradsattel
21.02.2018 | Frankfurt University of Applied Sciences

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics