Gli scienziati dell'Università di Nottingham hanno fatto una scoperta che potrebbe avere importanti implicazioni per sfruttare il potenziale di una singola molecola su scala nanometrica.

In un articolo pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura , un team di fisici e chimici ha dimostrato per la prima volta il modo in cui una molecola di forma irregolare viene adsorbita su una superficie.

Fornisce importanti informazioni agli scienziati su come queste molecole potrebbero essere organizzate per formare strutture, potenzialmente per costruire nuovi minuscoli dispositivi di archiviazione dati che sono da 40 a 50 volte più piccoli delle loro controparti esistenti a base di silicio.

La ricerca è stata guidata dal professor Peter Beton del gruppo Nanoscience della School of Physics and Astronomy dell'Università in collaborazione con Neil Champness, Professore di Nanoscienze Chimiche presso la Scuola di Chimica.

Il professor Champness ha dichiarato:“La maggior parte del lavoro svolto in questo settore si è concentrato su molecole di forma simmetrica, per esempio molecole che sono quadrate o sferiche. Le proprietà e il comportamento di queste molecole sono relativamente facili da prevedere e comprendere per noi.

"Però, solo una piccolissima percentuale di molecole ha una forma simmetrica e limitare il nostro uso a quelle perché sono meglio comprese può essere seriamente vincolante.

“Molte delle molecole di forma più irregolare hanno proprietà estremamente utili:se possiamo memorizzare informazioni su una singola molecola che normalmente è di circa un nanometro, rispetto all'equivalente a base di silicio di 40-50 nanometri, potremmo potenzialmente costruire dispositivi di dimensioni molto più ridotte ma con una capacità di archiviazione molto più densa”.

Il lavoro ha comportato la modellazione al computer di una molecola a base di manganese - a forma di "ciambella alla marmellata" concava - e la previsione di come sarebbe stata assorbita su una superficie d'oro prima di osservarne il comportamento effettivo in laboratorio. A causa della natura fragile delle molecole, il team ha dovuto utilizzare una nuova tecnica di deposizione elettrospray per portare le molecole sulla superficie senza distruggerne la funzionalità.

Il lavoro si basa su una precedente ricerca del team pubblicata da Nature nel 2003, dove hanno dimostrato di poter intrappolare le molecole in una struttura a nido d'ape, simile a una scatola per le uova, per controllare il modo in cui le molecole interagiscono tra loro e per costruire array molecolari ordinati in modo più efficace.

L'ultima ricerca è stata sostenuta dalla Comunità Europea — Research Infrastructure Action, il Consiglio per la ricerca in ingegneria e scienze fisiche (EPSRC) e la rete di formazione per la ricerca in fase iniziale della Commissione europea, MONETA.