Dinámica de una molécula discótica de trifenileno, HAT6, en las fases líquida columnar e isotrópica

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física de la materia condensada Física de la materia condensada
• Química supramolecular de las moléculas.

Sus antecedentes:

• Las moléculas discóticas se autoensamblan en estructuras columnares, formando "cables moleculares" con aplicaciones potenciales en electrónica molecular y fotovoltaica.
• La transferencia de carga anisotrópica en estos materiales depende de la superposición pi-orbital entre núcleos moleculares.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la dinámica de las moléculas discoticas, específicamente hexakis ((n-hexyloxy) triphenylene (HAT6), y su correlación con la estructura molecular.
• Comprender cómo la dinámica molecular influye en las propiedades de transferencia de carga relevantes para los materiales conductores.

Principales métodos:

• Mediciones combinadas de dispersión de neutrones cuasielástica (QENS) con simulaciones de dinámica molecular.
• Analizó la dinámica tanto del núcleo como de las colas de alquilo periféricas de las moléculas HAT6.

Principales resultados:

• La dinámica del núcleo y la cola de la molécula discoteca están fuertemente correlacionadas, no separadas.
• Movimiento observado en el plano (0,2 ps) y movimiento fuera del plano (7 ps) dominado por las interacciones de van der Waals.
• Estas dinámicas son similares tanto en las fases líquidas columnar e isotrópicas, con correlaciones que persisten en la fase líquida.

Conclusiones:

• Los movimientos moleculares en materiales discóticos están intrínsecamente vinculados y ocurren en escalas de tiempo similares a la transferencia de carga, impactando directamente en la conductividad.
• Las interacciones cola-cola influyen significativamente tanto en los movimientos dentro del plano como fuera del plano.
• La dinámica observada y las correlaciones persistentes sugieren potencial para estructuras ordenadas y transporte de carga incluso en la fase líquida.