Komplexe Parkettmuster – erstaunliche Materialien

Einfache organische Moleküle bilden komplexe Materialien durch Selbstorganisation – Veröffentlichung in Nature Chemistry

2018_005_Komplexe Parkettmuster - erstaunliche Materialien_72dpi — Aus einem Baustein (links, roter Umriss) – bestehend aus zwei Teilen und einem Silber-Atom (blau) – entstehen komplexe, halbreguläre „Parkettmuster“ (rechts, Mikro-skopbild). (Bild: Klappenberger und Zhang / TUM)

Parkett kennt man aus dem Wohnzimmer. Aber auch Materialien können eine mikrostrukturierte Parkettierung aufweisen. Diese können etwa für außergewöhnliche elektrische Leitfähigkeit, spezielle Lichtreflektion oder extreme mechanische Belastbarkeit sorgen. Solche Strukturen gezielt zu erzeugen, bedarf großer molekularer Bausteine, die meist nicht mit den konventionellen Herstellungsprozessen kompatibel sind. Im Fachmagazin Nature Chemistry erklären Forscher des KIT und der TUM nun, wie Moleküle selbstorganisiert ein komplexes Parkettmuster bilden.

Das Team des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Technischen Universität München (TUM) hat einen Reaktionsweg entdeckt, der aus einfachen zweidimensionalen Netzwerken exotische Schichten mit halbregulärer Struktur erzeugt. Solche Materialien sind interessant, weil sie häufig außerordentliche Eigenschaften besitzen. Bei dem Verfahren verbinden sich einfachere organische Moleküle zu größeren Bausteinen, die komplexe, halbreguläre Muster erzeugen.

Um eine Fläche mit gleichförmigen Kacheln lückenlos zu pflastern, kommen nur wenige geometrische Grundformen in Frage: Dreiecke, Vierecke und Sechsecke. Mit zwei oder mehr Kachelformen lassen sich wesentlich mehr und deutlich komplexere Muster erzeugen, die immer noch regelmäßig sind, die sogenannten Archimedischen Parkettierungen.

Vollständiger Text: Presseinformation 05/2018

aba/kes, 23.01.2018