Skip to main content
European Commission logo print header

Functional materials from on-surface linkage of molecular precursors

Opis projektu

Kontrola wiązań kowalencyjnych na poziomie atomowym w samoorganizacji supramolekularnej na substratach

Kierowanie samoorganizacją supramolekularną w celu otrzymania innowacyjnych materiałów o indywidualnie dobranych funkcjach jest obszarem intensywnych badań o potencjalnych zastosowaniach w zaawansowanych urządzeniach. Jednak do tej pory samoorganizacja opierała się głównie na interakcjach niekowalencyjnych, tymczasem te stosunkowo słabe wiązania ograniczają stabilność materiałów i potencjalnie ich funkcjonalność. Ostatnie postępy doprowadziły do powstania pierwszych kowalencyjnie związanych sieci organicznych syntetyzowanych bezpośrednio na powierzchniach substratów w warunkach ultrawysokiej próżni. Finansowany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projekt SURFINK pozwoli rozwinąć tę obiecującą, dopiero raczkującą dziedzinę poprzez zwiększenie kontroli struktury atomowej w trzech rodzajach zaawansowanych materiałów: nanorurkach grafenowych, porowatych strukturach i sieciach donorowo-akceptorowych. Zespół opracuje także zestaw narzędzi do badania charakterystyki, koncentrując się na mikroskopii sondy skaningowej.

Cel

With the advent of self-assembly, increasingly high hopes are being placed on supramolecular materials as future active components of a variety of devices. The main challenge remains the design and assembly of supramolecular structures with emerging functionalities tailored according to our needs. In this respect, the extensive research over the last decades has led to impressive progress in the self-assembly of molecular structures. However, self-assembly typically relies on non-covalent interactions, which are relatively weak and limit the structure’s stability and often even their functionality. Only recently the first covalently bonded organic networks were synthesized directly on substrate surfaces under ultra-high-vacuum, whose structure could be defined by appropriate design of the molecular precursors. The potential of this approach was immediately recognized and has attracted great attention. However, the field is still in its infancy, and the aim of this project is to lift this new concept to higher levels of sophistication reaching real functionality.
For optimum tunability of the material’s properties, its structure must be controlled to the atomic level and allow great levels of complexity and perfection. Complexity can be reached e.g. with hybrid structures combining different types of precursors. In this project, this hardly explored approach will be applied to three families of materials of utmost timeliness and relevance: graphene nanoribbons, porous frameworks, and donor-acceptor networks. Along the pursuit of these objectives, side challenges that will be addressed are the extension of our currently available chemistry-on-surfaces toolbox by identification of new reactions, optimized reaction conditions, surfaces, and ultimately their combination strategies. A battery of tools, with special emphasis on scanning probe microscopies, will be used to visualize and characterize the reactions and physical-chemical properties of the resulting materials.

System finansowania

ERC-STG - Starting Grant

Instytucja przyjmująca

FUNDACION DONOSTIA INTERNATIONAL PHYSICS CENTER
Wkład UE netto
€ 1 894 723,00
Adres
PASEO MANUEL LARDIZABAL 4
20018 Donostia San Sebastian
Hiszpania

Zobacz na mapie

Region
Noreste País Vasco Gipuzkoa
Rodzaj działalności
Research Organisations
Linki
Koszt całkowity
€ 1 894 723,00

Beneficjenci (1)