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News: Hauchdünne Kristallschichten: Wasser macht es möglich

Nicht nur für den Einsatz in immer kleiner werdenden elektronischen Bauteilen suchen Wissenschaftler weltweit nach Wegen zur billigen Erzeugung von hauchdünnen, möglichst nur ein Molekül dicken Materialschichten. Ein neue Produktionsmethode haben nun Forscher in den Niederlande ausgeklügelt. Sie nutzen dazu die Wirkung von sogenannten amphiphilen Molekülen und eine Wasseroberfläche.
Amphiphile Moleküle bestehen aus zwei funktionellen Einheiten, wobei sich der sogenannte Kopf, aber nicht der Schwanz in Wasser löst. Die Chemiker der Rijksuniversiteit Groningen bedecken eine Wasseroberfläche mit einer Schicht aus amphiphilen Molekülen. Diese wurden zuvor in einem speziellen Mittel aufgelöst und dann auf das Wasser geträufelt. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels bleibt wirklich nur eine einzige Schicht von Molekülen auf der Wasseroberfläche.

Die Köpfchen der Moleküle ziehen anschließend im Wasser gelöste Metallionen an. Der so gebildete Komplex aus Amphiphil, Metallion und Gegenion, etwa Perchlorat oder Chlorid, ist elektrisch neutral und bildet eine stabile moleküldicke Schicht. Vor allem die Gegenionen haben Einfluß darauf, in welchen Abständen die Metallionen eingebaut werden.

Der Film wird anschließend mittels Glasplättchen "abgefischt" und weiterverwendet. Die kristallischen Schichten können mit ihren speziellen elektrischen Eigenschaften in Zukunft bei Sensoren oder in der Mikroelektronik eingesetzt werden, so die Forscher.

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