根據外媒報導,德國萊比錫大學研究團隊開發出一種創新方法,成功將氣態、帶電的分子碎片選擇性組裝成複雜新分子,並沉積於材料表面。這項突破性技術為現代奈米電子學與感測器技術開闢嶄新應用前景,並有望拓展至催化研究及醫療應用。相關成果已與美國普渡大學合作,發表於《自然評論化學》期刊。
萊比錫大學的Jonas Warneke教授指出,過往帶電分子碎片多用於分子結構分析,但近期研究顯示其在合成應用上潛力巨大。透過精準控制碎片沉積於表面,可觸發傳統方法難以實現的化學反應。
研究使用的薄膜合成儀器為全球少數,專為帶電分子碎片設計,由萊比錫大學與普渡大學共同開發。此技術能精準控制奈米至微米級薄膜的製備。
萊比錫團隊在研究中成功利用「侵略性」分子碎片,精準形成化學鍵。例如,他們成功將已知化學活性最強的負電荷分子碎片與其他分子鍵合。更令人矚目的是,連一般視為惰性的空氣中氮氣,也能在表面形成鍵合層。這項突破為利用惰性化學原料合成新分子和功能材料,或選擇性改變材料表面性質,帶來了無限可能。
普渡大學團隊則專注於連接含金屬的帶電奈米團簇。這些具有精確原子數的小粒子,因其獨特的磁性與電子特性,對量子技術深具價值。兩校團隊也合作開發儀器,並研究分子、帶電催化劑在表面的行為。
該教授表示,未來將致力開發更高效能的分子碎片薄膜合成儀器,目標實現微米級材料的合成。這將為利用分子碎片組裝的新化合物在微系統技術中的應用鋪平道路。此外,萊比錫研究團隊也正開發新方法,透過附著帶電分子碎片來分析大型生物分子,以期深入理解這些分子在細胞表面的生物功能。


