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dc.contributor.author
Cometto, Fernando Pablo

dc.contributor.author
Arisnabarreta, Nicolás

dc.contributor.author
Vanta, Radovan
dc.contributor.author
Jacquelin, Daniela Karina

dc.contributor.author
Vyas, Vijay
dc.contributor.author
Lotsch, Bettina V.
dc.contributor.author
Paredes Olivera, Patricia

dc.contributor.author
Patrito, Eduardo Martin

dc.contributor.author
Lingenfelder, Magalí Alejandra

dc.date.available
2025-04-22T09:46:42Z
dc.date.issued
2024-01
dc.identifier.citation
Cometto, Fernando Pablo; Arisnabarreta, Nicolás; Vanta, Radovan; Jacquelin, Daniela Karina; Vyas, Vijay ; et al.; Rational Design of 2D Supramolecular Networks Switchable by External Electric Fields; American Chemical Society; ACS Nano; 2024; 5; 1-2024; 4287-4296
dc.identifier.issn
1936-0851
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/259133
dc.description.abstract
The reversible formation of hydrogen bonds is a ubiquitous mechanism for controlling molecular assembly in biological systems. However, achieving predictable reversibility in artificial two-dimensional (2D) materials remains a significant challenge. Here, we use an external electric field (EEF) at the solid/liquid interface to trigger the switching of H-bond-linked 2D networks using a scanning tunneling microscope. Assisted by density functional theory and molecular dynamics simulations, we systematically vary the molecule-to-molecule interactions, i.e., the hydrogen-bonding strength, as well as the molecule-to-substrate interactions to analyze the EEF switching effect. By tuning the building block’s hydrogen-bonding ability (carboxylic acids vs aldehydes) and substrate nature and charge (graphite, graphene/Cu, graphene/SiO2), we induce or freeze the switching properties and control the final polymorphic output in the 2D network. Our results indicate that the switching ability is not inherent to any particular building block but instead relies on a synergistic combination of the relative adsorbate/adsorbate and absorbate/substrate energetic contributions under surface polarization. Furthermore, we describe the dynamics of the switching mechanism based on the rotation of carboxylic groups and proton exchange, which generate the polarizable species that are influenced by the EEF. This work provides insights into the design and control of reversible molecular assembly in 2D materials, with potential applications in a wide range of fields, including sensors and electronics.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society

dc.rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ar/
dc.subject
SELF-ASSEMBLY
dc.subject
SCANNING TUNNELING MICROSCOPY
dc.subject
EXTERNAL ELECTRIC FIELD
dc.subject
PHASE BEHAVIOR
dc.subject.classification
Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica

dc.subject.classification
Ciencias Químicas

dc.subject.classification
CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS

dc.title
Rational Design of 2D Supramolecular Networks Switchable by External Electric Fields
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2025-04-21T14:11:20Z
dc.journal.volume
2024
dc.journal.number
5
dc.journal.pagination
4287-4296
dc.journal.pais
Estados Unidos

dc.journal.ciudad
Washington
dc.description.fil
Fil: Cometto, Fernando Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
dc.description.fil
Fil: Arisnabarreta, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
dc.description.fil
Fil: Vanta, Radovan. No especifíca;
dc.description.fil
Fil: Jacquelin, Daniela Karina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
dc.description.fil
Fil: Vyas, Vijay. No especifíca;
dc.description.fil
Fil: Lotsch, Bettina V.. Universitat Technical Zu Munich; Alemania
dc.description.fil
Fil: Paredes Olivera, Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
dc.description.fil
Fil: Patrito, Eduardo Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina
dc.description.fil
Fil: Lingenfelder, Magalí Alejandra. No especifíca;
dc.journal.title
ACS Nano

dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.3c09775
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