Kálmán Erika

A delhi vasoszloptól a molekuláris építészetig - a kémia új perspektívája

Az ábra 1-foszfono-oktán vizes oldatából kialakuló molekuláris rétegek atomerő-mikroszkópos vizsgálatának eredményét mutatja be.

A felületmódosítás SAMs-al lehetővé teszi előre tervezett hidrofil és hidrofób felületek létrehozását, a lótusz-effektus alkalmazását.

32. ábra

33. ábra

34. ábra

A SAMs-rétegek öngyógyító tulajdonságokkal is rendelkezhetnek. A felület karcolása után néhány perc alatt az önszerveződött foszfonátréteg visszarendeződik, amint az az ábrán az elektród-potenciál időfüggéséből is látható (értéke eléri a karcolás előtti állapotot). SAMs-rétegek tehát fémek átmeneti védelmére is jól alkalmazhatóak.

Festési eljárás előtt alkalmazott, adhéziónövelő felületmódosítás esetében az önszerveződő molekulák egyik reaktív végcsoportja a fém felületével alakít ki kölcsönhatást, míg a másik végcsoport majd a szerves bevonathoz fog kötődni. Ezáltal a fém és a szerves bevonat között erős stabil kötés jön létre.

Animáció: Önszerveződő molekulák alkalmazása festékipari alapozóként

Ez a felületmódosítási eljárás a kromát-konverziós rétegek potenciális helyettesítőjévé válhat.

Szilárd felületen úgynevezett LB-eljárással is kialakíthatunk rendezett szerkezetű nanorétegeket. A Langmuir-Blodgett és az önszerveződött rétegek között a film kialakulásában van lényeges különbség. Az LB-film kialakításánál az első lépés stabil, monomolekulás Langmuir-réteg létrehozása levegő-víz határfelületen, ami filmmérlegben történik. A víz felszínén lévő nagyon rosszul oldódó molekulák helyigényét folyamatosan csökkentve hozzuk létre a rendezett szerkezetű molekuláris réteget. A levegő felé néző hidrofób láncok, valamint a fejcsoportok és a szilárd felszín közötti molekuláris kölcsönhatás rögzíti a láncokat kristályos rendezettségbe.