Наука часто обращается к природе за вдохновением и идеями, чтобы узнать, как сделать те или иные вещи рационально и эффективно. Вот и европейские исследователи создали самособирающийся электропроводящий полимер с двойной спиральной структурой, аналогичной молекулам ДНК.

Самосборка — процесс, посредством которого индивидуальные компоненты упорядочиваются относительно друг друга, образуя целые функциональные блоки, — сама по себе представляет особый интерес для материаловедов. Ну а целью рассматриваемой работы было создание новых электроактивных полимеров методом самосборки субкомпонентов для дальнейшего использования в наноэлектронике.

Её авторы, учёные из Кембриджского университета (Великобритания), финансируемые Европейской комиссией, сфокусировались на использовании металл-ионных шаблонов для управления самосборкой полимеров через химическое связывание с металлом.

Рис. 1. Сверху — схема получения шаблона на основе ионов меди; в центре — теоретический расчёт электронной плотности; внизу — управляемая самосборка на основе ранее полученного шаблона. (Иллюстрация Jonathan Nitschke / University of Cambridge).

На первом этапе исследователи, используя теорию функционала электронной плотности, предложили и теоретически обосновали возможность получения двойной спиральной структуры, напоминающей самособирающиеся нити ДНК, на основе шаблона из ионов меди (I).

Основанием же для теоретических выкладок стало то, что сам предварительно синтезированный шаблон показал высокий уровень делокализации электронной плотности между атомами меди.

Далее учёные продемонстрировали возможность проведения самосборки на кремниевой поверхности, а также в растворе с получением электроактивного полимерного материала, аналогичного по структурному мотиву молекулам ДНК.