Scanning probe microscopen zoals de scanning tunneling microscoop en de atomic force microscoop geven onderzoekers waardevolle informatie over individuele moleculen. Een van de meest interessante onderzoeksgebieden zijn moleculaire schakelaars, die van de ene configuratie naar de andere kan worden geschakeld.

De sleutel tot het begrijpen van een moleculaire schakelaar is om te weten wat nodig is om deze te schakelen. Normaal gesproken, dit wordt bepaald door een potentiële energiebarrière. Om de potentiële energie boven een adsorbaat te bepalen met een normale AFM is een reeks beelden op verschillende hoogtes nodig. Maar moleculaire schakelaars kunnen configuraties veranderen als de punthoogte verandert, waardoor deze analyse problematisch wordt.

Onderzoekers van de Universiteit van Regensburg gebruikten een techniek genaamd laterale krachtmicroscopie, waarbij slechts een enkel beeld nodig is om de potentiële energie te bepalen. Ze onderzochten koperftalocyanine - een molecuul dat wordt gebruikt voor OLED's - op een metalen oppervlak en bepaalden de potentiële energiebarrière van de omschakeling.

Dit is de eerste demonstratie van laterale krachtmicroscopie die de "momentopname" van een moleculaire schakelaar vastlegt, en het team gelooft dat deze techniek op meer systemen zal worden toegepast om de dynamiek en stabiliteit van moleculaire schakelaars beter te begrijpen.

De studie is gepubliceerd in ACS Nano .