Monocapas autoensambladas en espectroscopia IR

La espectroscopia infrarroja, normalmente la espectroscopia de absorción por reflexión en el infrarrojo (IRRAS), es el método preferido para caracterizar capas ultrafinas como las monocapas autoensambladas. Cuando los infrarrojos atraviesan una muestra, una parte de la radiación se absorbe y otra se transmite. Los detectores IR adquieren estas señales características para generar un espectro que representa la huella molecular de la muestra. Esto pone de relieve el valor inherente de la espectroscopia IR; puede utilizarse para dilucidar composiciones moleculares en función de espectros de absorción/transmisión característicos.

La espectroscopia IR puede utilizarse posteriormente para generar un patrón espectroscópico completo de una muestra y evaluar diversas propiedades químicas y estructurales. Entonces, ¿cómo se aplica esto a las monocapas autoensambladas?

Comprender las monocapas autoensambladas y su uso

Las monocapas autoensambladas, o SAM, son ensamblajes moleculares que se producen espontáneamente en superficies mediante el proceso de absorción. En los últimos años, el interés por las monocapas autoensambladas ha crecido considerablemente, aunque los primeros trabajos se publicaron en 1946. Hoy en día, constituyen una de las piedras angulares de la nanotecnología moderna y se utilizan cada vez más en numerosos campos técnicos para producir películas ultrafinas y ordenadas con diversas aplicaciones. Los materiales de envasado, por ejemplo, se fabrican cada vez más mediante autoensamblaje molecular.

La caracterización infrarroja de las monocapas autoensambladas es difícil porque tienen bajas concentraciones en los sustratos de crecimiento.

Las monocapas autoensambladas suelen construirse sobre superficies metálicas o de óxido metálico. Los recubrimientos extremadamente finos sobre superficies metálicas permiten el análisis por reflexión de la radiación en la región IR desde el sustrato hasta el detector en un modo de reflectancia especular. Se trata de una técnica de reflexión externa en la que la luz se refleja desde una superficie lisa y sólida en la que los ángulos de incidencia y reflexión son perfectamente iguales. Las monocapas autoensambladas pueden examinarse cuando un metal reflectante, como el oro, tiene un material desconocido depositado sobre él.

Uso del oro para hallar el espectro de absorción de una monocapa autoensamblada

Una de las principales ventajas de utilizar sustratos de oro para caracterizar las monocapas autoensambladas es su alta reflectividad IR. El haz IR se refleja en el oro e interactúa con la monocapa autoensamblada, y como el oro es una sustancia que no reacciona, el espectro resultante es exclusivamente un espectro de absorción del material de recubrimiento. Por tanto, las superficies de oro ultraplano de gran pureza son ideales para estudiar las monocapas autoensambladas.

La planaridad extrema y el diseño delgado proporcionan simultáneamente ventajas económicas y eliminan el peligro de que los sustratos SAM reaccionen con la monocapa autoensamblada o con el oxígeno de la atmósfera.

Superficies de oro ultraplanas de Platyps Tech

En Platypus Technologies, ofrecemos una gama de superficies ultraplanas listas para usar, destinadas a aplicaciones nanotecnológicas como los estudios de monocapas autoensambladas. La espectroscopia infrarroja es el paradigma ideal para comprender monocapas autoensambladas encontrando su patrón de absorción, y el oro es un material brillante para tales investigaciones debido a su no reactividad. ¿Le interesa saber más? Póngase en contacto con miembro del equipo hoy.