Due nanographeni (blu) con sostituenti voluminosi (grigio) hanno ciascuno attaccato un PAH (rosso) per fornire una pila di coloranti quadrupla. Credito:gruppo Wuerthner / Università di Wuerzburg
Il grafene è un materiale di carbonio che forma strati estremamente sottili. A causa delle sue proprietà insolite, è interessante per molte applicazioni tecniche. Questo vale anche per gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), che possono essere considerati ritagli di grafene. Sono considerati materiali promettenti per il fotovoltaico organico o per i transistor ad effetto di campo.
Le grandi molecole di PAH a strato singolo, spesso denominate nanografeni, sono ben studiate. Al contrario, si sa poco sugli IPA disposti in pile multistrato colonnari.
Targeting di nanografeni multistrato
Ora si sta aprendo un nuovo approccio a questi materiali:i ricercatori della Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in Baviera, in Germania, presentano sulla rivista Nature Chemistry un metodo sofisticato per progettare nanografeni multistrato definiti con precisione .
"Nel nostro laboratorio, abbiamo sintetizzato un nanografene su misura dotato di due cavità su entrambi i lati del suo nucleo planare", afferma il professor Frank Würthner, capo del JMU Center for Nanosystems Chemistry. Le cavità sono formate dall'attaccamento di sostituenti voluminosi. Di conseguenza, il nanografene può contenere un massimo di due IPA più piccoli sui lati superiore e inferiore.
Nei loro esperimenti, i chimici di Würzburg hanno osservato che il nanografene formava complessi PAH a due e tre strati in soluzione. Inoltre, il team è stato in grado di isolare coppie di questi complessi come solidi, ovvero come IPA a quattro e sei strati, nonché altri composti multistrato.
I dettagli strutturali di questi prodotti sono stati confermati dal cristallografo Dr. Kazutaka Shoyama; i dottorandi Magnus Mahl e M.A. Niyas hanno realizzato la sintesi, studi di legame supramolecolare e calcoli quantistici.
Il cristallografo Dr Kazutaka Shoyama davanti al suo strumento di lavoro, un diffrattometro a cristallo singolo. Credito:gruppo Wuerthner / Università di Wuerzburg
Possibile applicazione nelle celle solari
"Il nostro concetto di organizzazione dei nanografi multistrato dovrebbe essere applicabile alla progettazione di materiali organici funzionali", spiega il professor Würthner. Dice che la strategia di utilizzare nanografeni multistrato per la generazione di portatori di carica nelle celle solari è promettente. + Esplora ulteriormente
