Самособирающиеся монослои

Самособирающийся монослой алкантиола C_nH_2n+1SH на поверхности золота.

Формирование монослоя начинается с взаимодействия полярной части («головы») отдельных молекул с поверхностью субстрата. Последующее упорядочение молекул в плоскости слоя — самосборка слоя — происходит за счет ван-дер-ваальсовых взаимодействий между гидрофобными частями молекул («хвостами»). Субстратами могут служить разнообразные материалы — кремний, металлы, оксиды. Поверхность субстрата может быть плоской (как у обычных материалов) или искривлённой, если субстрат находится в виде наночастиц.

Исторически первым примером самособирающихся монослоев послужили плёнки Ленгмюра–Блоджетт (1935). Сам термин появился в 1983 году, когда было открыто явление плотной упаковки монослоев алкантиолов на поверхности золота (рис.).

Образование монослоёв амфифильных молекул используют для защиты или модификации поверхности, например, для изменения ее характера с гидрофильного на гидрофобный. Самособирающиеся монослои применяют в молекулярных наноэлектронных устройствах и наноэлектромеханических системах.

• Schramm L. Dictionary of Nanotechnology, Colloid and Interface Science. — Wiley, 2008. — 298 p.
• Nuzzo R.G., Allara D. L. Adsorption of bifunctional organic disulfides on gold surfaces // J. Am. Chem. Soc. V. 105, 1983. P. 4481–4483.