Durchbruch im Bereich der Nanokristalle
Das INNATE-Projekt ("Integrated Nanocrystal Tunnelling for Molecular Electronics") untersuchte die Eigenschaften und Fähigkeiten von Metall-Nanokristallen in Quantengröße als aktive Elemente für molekulare elektronische Schaltkreise. Die Forscher beabsichtigten, die neue elektronische Funktionalität für solche Systeme zu demonstrieren, indem sie sich auf einen Elektrolyt konzentrierten, welcher bei elektrifizierten Flüssig-Fest-Schnittstellen das Gating übernimmt. Im Anschluss hieran machte sich das EU-finanzierte Team daran, die Funktionalität für die Konfiguration der vertikalen Rastersondenmikroskopie und für den Aufbau einer Nanospalt-Elektrode für die Bildung nanoelektronischer Schaltkreise zu integrieren. Die INNATE-Projektpartner konzentrierten sich auf das elektrochemische und elektronische Verhalten von kleinen Monolayer-Protected-Clustern (MPC) aus Gold. Zu den Errungenschaften gehörte die erstmalige Demonstration, dass eine quantisierte Aufladung von Gold-MPC in einer luft- und wasserstabilen ionischen Flüssigkeit bei Raumtemperatur möglich ist. Dies ist aus technologischer Sicht wichtig: ionische Flüssigkeiten bieten einen Dampfdruck von beinahe null sowie eine thermische und elektrochemische Stabilität. Die Untersuchung des quantisierten Aufladeprozesses von Clustern ergab, dass die Wahl des Elektrolyts wichtig für einen optimalen Aufbau eines elektrochemischen Geräts ist. Andere Projektexperimente wiesen auf den Nutzen hin, einen Ansatz der elektrostatischen Immobilisation zum Erreichen von elektrostatisch stabilisierten Nanokristallen zu verfolgen. Dies ist wichtig für Anwendungen im Bereich der Elektroanalyse und der Katalyse. Das INNATE-Projekt demonstrierte das Anwendungspotenzial von durch Nanokristalle ausgelösten Tunneleffekten für die Molekularelektronik. Wird auf diesen Errungenschaften aufgebaut, dann könnten elektrochemische Methoden in verwandten Forschungsgebieten verbessert werden, was in der Zukunft große sozioökonomische Auswirkungen nach sich zieht.
