Self-Standing Organic Nanowire Sensors: Nanowire Arrays with Ultrahigh Aspect Ratio and Challenge to Homochirality

自立式有机纳米线传感器：超高纵横比纳米线阵列和同手性挑战

基本信息

批准号：
22K19061
负责人：
関修平
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究「超高アスペクト自立型ナノワイヤセンサ：単一粒子反応による対称性の破れへの挑戦」では，加速器により生成した高い運動エネルギーと運動量を有する荷電粒子が物質中を通過する際，その直進飛跡である“超微細な１次元円柱状領域”で誘発する化学反応に着目し，１００を超える超高アスペクト比の自立型ナノワイヤセンサを具現化することを目的にしている．1) 具体的な研究目標：テーラーメイド型ナノ材料形成法の確立について，昇華可能な有機分子を自由に選択し，この薄膜への真空下粒子線照射により，自立型ナノワイヤの形成ならびにその多段構造制御に成功した．特に電子機能性分子の選択とナノ構造化により，整流特性を有するナノワイヤ形成を可能とし，この電流電圧特性の定量評価を行った．2) 具体的な研究目標：超高アスペクト自立型ナノワイヤ“叢”による活性界面最大化に関しては，1平方cmあたり10の11乗程度の自立型ナノワイヤで覆われた活性表面を有するナノワイヤアレイ構造を形成できることを示し，現在，この表面における分子吸着特性・気相反応における活性評価の段階に移行している．3)具体的な研究目標：自由な線形結合技術・界面修飾技術による超高感度ナノワイヤセンサの実現に関しては，上述の電子機能性ナノワイヤセグメント連結に加え，自立型ナノワイヤの電解重合電極としての利用によるナノワイヤ表面修飾に成功し，独立したサイズ制御・機能化法の確立を行った．

在这项研究“超高纵横比独立式纳米线传感器：突破单粒子反应的挑战对称性”中，我们研究了加速器产生的具有高动能和动量的带电粒子通过时的直线轨迹我们的目标是通过关注“超细一维圆柱区域”中引发的化学反应，实现具有超过100的超高纵横比的独立式纳米线传感器。 1）具体研究目标：建立一种量身定制的纳米材料形成方法，我们将自由选择可升华的有机分子，并在真空下用粒子束照射该薄膜，以形成独立的纳米线并成功控制其多级结构。特别是，通过选择电子功能分子并创建纳米结构，我们能够形成具有整流特性的纳米线，并定量评估其电流-电压特性。 2）具体研究目标：关于通过超高纵横比独立式纳米线“丛”实现活性界面的最大化，我们将开发一种纳米线阵列结构，其活性表面覆盖约10的11次方的独立式纳米线每平方厘米，我们现在已经进入评估该表面上的分子吸附特性和气相反应活性的阶段。 3）具体研究目标：关于利用自由线性组合技术和界面修饰技术实现超灵敏纳米线传感器，除了上述电子功能纳米线段的连接外，我们还将开发使用独立式纳米线作为电解聚合电极，我们成功地修饰了纳米线表面并建立了独立的尺寸控制和功能化方法。