Badania nad samoorganizacją supramolekularnych struktur na powierzchniach elektrodowych mają kluczowe znaczenie dla rozwoju innowacyjnych nanomateriałów i nanotechnologii. Kontrolowane samoorganizowanie organicznych cząsteczek na powierzchniach ciał stałych otwiera nowe możliwości tworzenia funkcjonalnych materiałów, które mogą znaleźć zastosowanie w nanoelektronice, elektrokatalizie, czy nowoczesnych sensorach aktywowanych światłem.

Praca „Unveiling the Interplay between a Au(100) Electrode, Adsorbed TTMAPP Porphyrin Cations, and Iodide Anions: An EC-STM and CV Study”, opublikowana w The Journal of Physical Chemistry C, autorstwa Tomasza Kosmali, Radosława Wasielewskiego, Marka Nowickiego i Klausa Wandelta, dostarcza istotnych spostrzeżeń na temat samoorganizacji cząsteczek porfiryny TTMAPP na powierzchni monokryształu złota (Au(100)) w obecności anionów jodkowych.

Samoorganizację cząsteczek porfiryny TTMAPP na elektrodzie Au(100) badano za pomocą woltamperometrii cyklicznej (CV) i elektrochemicznego skaningowego mikroskopu tunelowego (EC-STM). Odkryto aż 11 różnych uporządkowanych faz cząsteczek TTMAPP o dalekozasięgowym uporządkowaniu, przy czym potencjał elektrody stanowił główną siłę napędową obserwowanych przejść fazowych pomiędzy strukturami. Wyniki badań pokazały ponadto, że cząsteczki TTMAPP adsorbowane na czystej powierzchni złota- (1 × 1)-Au(100) – blokują adsorpcję jodu, podczas gdy adsorpcja na powierzchni złota modyfikowanej jodkiem utrudnia desorpcję jodu z powierzchni. Dodatkowo wykazano, że readsorpcję jodu na powierzchni Au(100) pokrytej TTMAPP można kontrolować poprzez szybkość skanowania potencjału elektrody.

Ta praca nie tylko rzuca nowe światło na samoorganizację cząsteczek na powierzchni, ale również podkreśla znaczenie niekowalencyjnych oddziaływań, takich jak siły elektrostatyczne i van der Waalsa, w procesach samoorganizacji na poziomie molekularnym. To istotne odkrycie otwiera nowe możliwości manipulacji strukturą powierzchniową z molekularną precyzją, co ma zastosowanie w dziedzinie technologii nanomateriałów. Warto zaznaczyć, że badania te zostały wyróżnione przez edytora i znalazły się na okładce lutowego wydania czasopisma, co stanowi jednoznaczne uznanie jej znaczenia i innowacyjności.