FONDECYT N°1140810

Supramolecular structure and organization of cruciform pi-systems on metal surfaces. A Reflection-Absorption IR and Surface Enhanced IR Spectroscopy study of future prospects in molecular sensor devices.

En la actualidad los aparatos electrónicos empleados en la vida cotidiana están constituidos por circuitos integrados cada vez más pequeños. Por tanto la marcha del desarrollo tecnológico está enfocada hacia la miniaturización de los componentes de tal manera que permitan ser empleadas en dispositivos con diversas aplicaciones electrónicas, ópticas, espectroscópicas, así como también incrementar el almacenamiento de datos.
En este escenario de constantes desafíos científico tecnológicos es que emerge la electrónica molecular como una disciplina abocada al estudio y aplicación de bloques de construcción basados en sistemas moleculares; el objetivo es elaborar componentes electrónicos cada vez más pequeños y eficientes en los cuales el uso de moléculas orgánicas tiene un rol central. La electrónica molecular es entonces un área eminentemente interdisciplinaria en la que convergen diversas ramas de la ciencia como la química, la nanotecnología, y ciencia de los materiales, solo por mencionar algunas. La idea central es presentar una alternativa a la tecnología del silicio mediante el uso de moléculas individuales o arquitecturas moleculares como componentes en dispositivos electrónicos. Algunas potenciales ventajas que podrían presentar este nuevo tipo de dispositivos son el incremento de la velocidad de respuesta, reconocimiento molecular selectivo, reducción de las dimensiones para lograr circuitos mucho más compactos que podrían ser integrados en sistemas como paneles solares, sensores y aplicaciones biomédicas.
Sobre esta base el objetivo general del proyecto FONDECYT Nº1140810 fue diseñar sistemáticamente nuevos sistemas moleculares que presenten conjugación cruzada; estos bloques de construcción se denominan cruciformes, los cuales sean capaces de interactuar selectivamente con superficies metálicas reflectoras (tipo espejo) y nanopartículas formando arreglos supramoleculares (arquitecturas) periódicos o semiperiódicos orientados a su aplicación como sensores químicos. De esta manera, durante el desarrollo de este proyecto se lograron obtener y caracterizar tres familias de bloques de construcción cruciformes mediante modificaciones sistemáticas de su estructura estableciendo su comportamiento fisicoquímico sobre superficies de oro y plata. Este tipo de estudios experimentales sobre superficies constituyen un requerimiento previo al desarrollo de aplicaciones avanzadas los cuales fueron complementados con simulaciones computacionales que permiten apoyar la caracterización y la información obtenida sobre la orientación molecular en superficies.

Laboratorio de Fotofísica y Espectroscopia Molecular Nº401

En este espacio se cuenta con un espectrofotómetro JASCO FT-IR 4600 y un espectrofluorímetro JASCO FP8300  adquiridos a través del Proyecto FONDECYT Nº1140810.

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Espectrofotómetro JASCO FT-IR 4600

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Espectrofluorímetro JASCO FP8300

El espectrofotómetro JASCO FT-IR 4600 cuenta con un accesorio de reflexión total especular  con polarizador para medidas en superficies también adquirido por el proyecto FONDECYT Nº1140810.

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