了解表面分子組裝的動力學，可以預測結(jié)構(gòu)圖案，以賦予目標底物的可設(shè)計特性。然而，將界面從體相中分離出來存在實驗復雜性，從技術(shù)層面上，實時監(jiān)控底物和溶液界面處的自組裝過程是存在挑戰(zhàn)的。在這里，證明了石墨烯器件可以作為高靈敏度的檢測器，用于原位讀取固體/液體界面處分子自組裝動力學。輻照光致變色分子用來觸發(fā)亞穩(wěn)態(tài)自組裝外加層在石墨烯上的形成，而追蹤器件中電流隨時間的變化，可以檢測其動力學。從長遠來看，石墨烯電氣設(shè)備讀取是一種診斷和高度敏感的手段，可以解決發(fā)生在納秒級時間尺度內(nèi)的分子聚集動力學，從而提供了一種實用而強大的工具以研究二維尺度內(nèi)的分子自組裝。
Figure 1. 光開關(guān)動力學的光學表征。（a）S）衍生物和MC異構(gòu)體的可逆的光化學和熱交換，（b-d）初始狀態(tài)以及光異構(gòu)化前后的光學照片，（e）SP/MC溶液的吸收光譜，（f）動力學檢測。
Figure 2. SP/MC組件固/液界面處的掃描隧道顯微鏡圖像。
Figure 3.自組裝動力學的電氣特性。（a）通過電流監(jiān)測界面MC自組裝的示意圖，（b）漏電流與柵電壓的關(guān)系，（c）在UV照射前后以及照射期間，漏電流隨時間的演變，（d）在UV循環(huán)照射期間，漏電流隨時間的演變，（e）MC單層的熱馳豫現(xiàn)象。
Figure 4. 光異構(gòu)化和自組裝動力學的濃度依賴性。（a-b）不同SP初始濃度時，吸光度和電流隨時間的演變，（c）時間常數(shù)，（d）基于對測量數(shù)據(jù)的分析，以圖的形式呈現(xiàn)了出來。
相關(guān)研究成果于2020年由西班牙巴斯克科學基金會Marco Gobbi和斯特拉斯堡大學Paolo Samorì等人，發(fā)表在Nat. Commun.期刊上。原文：Graphene transistors for real-time monitoring molecular self-assembly dynamics。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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