La forma en que las moléculas se unen a una superficie es de vital importancia en las reacciones químicas, por lo que la posibilidad de estudiar las configuraciones de unión en nanosistemas aislados es de gran interés. Un equipo de investigación de Friburgo dirigido por el Dr. Lukas Bruder y el Prof. Dr. Frank Stienkemeier ahora ha logrado estudiar las configuraciones de unión y la movilidad de las moléculas orgánicas en partículas ultrafrías de gases nobles. Al hacerlo, obtuvieron información sobre las diferentes configuraciones de unión entre las moléculas y la superficie de las nanopartículas y cómo se desarrollan estas configuraciones después de la exposición a la luz. Con este fin, se estudiaron las moléculas de ftalocianina como componentes básicos importantes para aplicaciones fotovoltaicas orgánicas y optoelectrónicas. Los resultados se publicaron en la revista Nature Communications .

Resolución de tiempo y energía particularmente alta

Para los experimentos, se depositaron moléculas individuales sobre partículas de gas noble aisladas en ultra alto vacío y posteriormente se estudiaron mediante espectroscopia bidimensional coherente. Esta técnica, aplicada a nanosistemas aislados, permite el estudio de propiedades moleculares con una resolución temporal y energética especialmente alta. La resolución de tiempo aquí es solo una fracción de millonésima de millonésima de segundo, lo que permite seguir los procesos vinculantes en tiempo real.

"Lo que es particularmente sorprendente es la gran cantidad de posibles configuraciones de unión que pudimos estimar", dice Ulrich Bangert, quien fue en gran parte responsable del trabajo de laboratorio. Esta observación, que fue posible al determinar por primera vez el perfil de la línea homogénea en un sistema de este tipo, ofrece nuevos incentivos para el modelado teórico de las nanopartículas.

"Será interesante ver cómo nuestro método de investigación se puede transferir a otras nanopartículas, como las nanopartículas catalíticas", dice Lukas Bruder, mirando hacia el futuro.

"Sin embargo, la alta resolución lograda también muestra, en general, una perspectiva prometedora para investigar reacciones fotoquímicas en nanosistemas", agrega Frank Stienkemeier. + Explora más

Los investigadores aplican la espectroscopia 2D a sistemas moleculares aislados por primera vez