Молекулы порфирина необходимы для многих биологических процессов, таких как фотосинтез и дыхание. Доктор.
Группа Вильгельма Аувартера исследует эти разносторонние таланты в TU Munchen. Обычно водород присоединяется к внешним краям порфиринового ядра, называемого порфином, но другие химические соединения могут заменять водород, тем самым изменяя свойства молекул.
Алисса Вингартен, аспирантка физического факультета ТУМ, нагревает порфиновый порошок в вакуумной камере. При этом отдельные молекулы порфина покидают коллектив и прикрепляются к поверхности серебра, где они реагируют друг с другом и собираются в небольшие группы – все сами по себе.
Одиночные молекулы могут десорбироваться с горячей поверхности, в то время как цепочки из двух, трех или более порфиновых звеньев не могут. Таким образом, ученые смогли собрать цепочки из 90 порфиновых звеньев.
Тщательный анализ
Использование поверхности из серебра необходимо для эксперимента: «Серебро, кажется, является своего рода катализатором реакции», – объясняет Вильгельм Аувартер. "Тем не менее, мы не до конца понимаем, почему это так."
Помимо фундаментальных вопросов, группа Auwarter также надеется найти способ создания упорядоченных длинных молекулярных цепочек порфина, так называемых лент. Только в одну молекулу такие структуры могут служить оптически активными элементами в электронных приложениях или хранилищах данных.
Чтобы исследовать эти крошечные структуры на серебряной поверхности, команда Auwarter использует целый ряд сложных методов анализа структуры, доступных в TUM, и в сотрудничестве с международными партнерами.
Например, захватывающие изображения молекулярных структур были получены с помощью сканирующего туннельного микроскопа в ТУМ.
Команда также провела спектроскопический анализ с использованием синхротронного излучения накопительного кольца ELETTRA в Триесте, который предоставил важную информацию об электронной структуре порфиновых групп.