Energy transfer in supramolecular materials for new applications in photonics and electronics

2014年7月25日 NPG Asia Materials 6, e7 (2014) doi:10.1038/am.2014.53


多くの生体機能は、分子が自己集合して大きな構造体を形成することによって実現される。この概念を超分子化学に適用すれば、人工の単一分子デバイスを設計することも可能だ。国立台湾大学のKen-Tsung Wongとボルドー大学(フランス)のDario Bassaniはこのたび、こうしたデバイスで、異なるセクション同士の化学的結合が弱い場合でも強い電気的接続を実現できる、超分子化学的な取り組みについて概説している。エレクトロニクスやフォトニクスへの応用では強いエネルギー移動が重要で、こうしたエネルギー移動は水素結合などの各種分子間力を調節することによって実現可能である。また、特に太陽電池などへの応用で課題となる、分子内におけるエネルギー移動の方向性という問題は、チューブやナノワイヤーといった適当な分子形状を採用することによって対応することができる。

Ken-Tsung Wong & Dario M. Bassani

Supramolecular chemistry: Well-connected molecules
Many biological functions are performed by molecules that self-assemble into large structures, and this concept is also used in supramolecular chemistry to design artificial single-molecule devices. Ken-Tsung Wong from National Taiwan University and Dario Bassani from the University of Bordeaux in France review efforts in supramolecular chemistry to achieve a strong electrical connection between different sections of such devices, even if they are only connected via weak chemical bonds. A strong energy transfer is important for electronic and photonic applications and can be achieved through the control of various intermolecular forces, such as hydrogen bonds. A further issue is the directionality of the energy transfer in a molecule. This poses a challenge for applications such as solar cells but can be mitigated though the use of appropriate molecular geometries such as tubes or nanowires.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)