熊本大學與東工大成功使納米石墨烯溶於水製作分子膜

科技 11-09

日本的熊本大學與東京工業大學等組成的研發小組發明了一種「分子容器法」，利用膠束型膠囊使難溶性納米石墨烯分子溶於水，並在基板上製作了高度定向的組織化薄膜。

納米石墨烯作為有機半導體和分子器件的材料備受期待，但納米石墨烯不溶於任何溶劑，因此一直未能充分理解其基礎特性。

此次開發的方法把同時具備親水性和疎水性兩種分子結構的膠束型膠囊作為分子容器使用，利用分子間的相互作用將不溶性分子送入膠囊內，然後將不溶性分子運送到基板上，使其在基板上進行高度定向的有序排列（組織化），由此形成分子膜。另外，兩所大學還使用電化學掃描隧道顯微鏡，全球首次成功拍攝出了在金電極表面製作的納米石墨烯分子膜的分子圖像。

此次提出的「分子容器法」還可應用於擁有更大結構的分子群，除了用於查明特性外，還有望通過分子的精密設計，進行分子尺寸的導電性布線，以及用於新的電池材料和有機半導體。另外，該方法無需使用可能對生物和環境產生影響的有機溶劑，是一項對實驗者和地球環境都很友好的新技術。

相關研究論文2018年10月23日在線發表於科學雜誌《Angewandte Chemie International Edition》。