Los patrones de teselación que han fascinado a los matemáticos desde que Johannes Kepler elaboró ​​su sistemática hace 400 años, y que más recientemente han llamado la atención de artistas y cristalógrafos, ahora se pueden ver en el laboratorio. Primero tomaron forma en una superficie más perfectamente bidimensional que cualquier hoja de papel para escribir, una sola capa de átomos y moléculas sobre un sustrato atómicamente liso. Los físicos persuadieron estos llamados mosaicos de Kepler "en la página" a través del autoensamblaje guiado de nanoestructuras.

Los experimentos fueron realizados por el investigador postdoctoral David Ecija, El candidato a doctorado José Ignacio Urgel y colegas del Departamento de Física de la Technische Universitaet Muenchen (TUM), en colaboración con científicos de Karlsruhe y Zurich. Informaron sus hallazgos en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Los resultados abren una nueva línea de investigación

Las moléculas orgánicas equipadas con grupos funcionales para expresar enlaces distintos a átomos de metal se depositaron sobre un sustrato de plata liso en condiciones de vacío. Posteriormente, la capa orgánica de esta plataforma se expuso a un flujo atómico del lantánido cerio. A una cierta proporción de átomos de cerio a moléculas, El autoensamblaje produjo un patrón bidimensional complejo simétrico descrito originalmente por Kepler y conocido hoy como el mosaico cuadrado chato. Claramente identificable a través de microscopía de túnel de barrido fue un recurrente, elemento de conexión de cinco vértices de menos de un nanómetro de ancho, una unidad de coordinación de ligando de cerio.

El hecho de que el patrón de mosaico cuadrado chato nunca se hubiera fabricado y visto a nivel molecular mediante la explotación de los protocolos de autoensamblaje era interesante en sí mismo. Más allá de eso, los físicos explican, cada nueva arquitectura de superficie podría potencialmente abrir el camino a la física y la química novedosas, y hasta ahora las estructuras de cinco vértices han resultado esquivas. En particular, El hecho de que el cerio, elemento lantánido, haya jugado un papel tan importante, marca el inicio de una nueva línea de investigación.

Esta es la primera vez que los investigadores de TUM, miembros del Instituto de Nanociencia Molecular y Física Química de Interfaces del Prof. Johannes Barth, han coordinado moléculas con un lantánido, y la primera vez que alguien ha hecho esto en 2-D. "Y los lantánidos son especiales, "Explica David Ecija." Tienen una óptica muy intrigante, magnético, y propiedades químicas que podrían ser interesantes para la nanociencia, y posiblemente también para la nanotecnología. Ahora tenemos un nuevo campo de juego para la investigación con los lantánidos, y más allá."