La plupart des unités fonctionnelles techniques sont construites au fur et à mesure selon un plan de construction bien conçu. Les composants sont mis en place séquentiellement par des humains ou des machines. La vie, cependant, repose sur un principe différent. Cela commence de bas en haut avec l'auto-assemblage moléculaire. La cristallisation du sucre ou du sel sont des exemples simples de procédés d'auto-assemblage, où des cristaux presque parfaits se forment à partir de molécules qui se déplacent au hasard dans une solution. Pour mieux comprendre la croissance de structures macroscopiques à partir de molécules, une équipe de recherche de physiciens et de chimistes de l'Université de Kiel a imité de tels processus avec des molécules sur mesure. Comme indiqué récemment dans la revue Angewandte Chemie ils ont fabriqué une variété de modèles sur une large gamme de tailles, y compris les plus grandes structures signalées jusqu'à présent.

Les chercheurs ont déposé des molécules triangulaires (méthyltrioxatriangulenium) sur des surfaces d'or et d'argent et ont observé leur auto-assemblage en superstructures en nid d'abeilles à l'aide d'un microscope à effet tunnel. Les structures sont composées de motifs périodiques avec des tailles contrôlables. "Nos plus grands modèles fabriqués contiennent des sous-unités de 3.000 molécules chacune, ce qui est environ 10 fois plus que précédemment rapporté, " dit le Dr Manuel Gruber, un physicien de l'Université de Kiel. L'équipe a également développé un modèle des forces intermoléculaires qui entraînent l'auto-assemblage. « La caractéristique unique de nos résultats est que nous pouvons expliquer, prévoir et même contrôler leur taille, " poursuit Gruber.

La compréhension détaillée des forces motrices contrôlant la taille des motifs est prometteuse pour les applications des nanotechnologies, et en particulier pour la fonctionnalisation de surfaces. Il peut être envisagé de régler diverses propriétés physiques comme l'électronique, optique ou réactivité aux gaz d'un matériau en contrôlant la taille des superstructures à sa surface.