Monocouches auto-assemblées en spectroscopie IR

La spectroscopie infrarouge, typiquement la spectroscopie d'absorption par réflexion infrarouge (IRRAS), est la méthode privilégiée utilisée pour caractériser les couches ultrafines telles que les monocouches auto-assemblées. Lorsque l'infrarouge traverse un échantillon, une partie du rayonnement est absorbée et une autre est transmise. Les détecteurs IR acquièrent ces signaux caractéristiques pour générer un spectre qui représente l'empreinte moléculaire de l'échantillon. Ceci met en évidence la valeur inhérente de la spectroscopie IR ; elle peut être utilisée pour élucider les compositions moléculaires en fonction des spectres d'absorption/transmission caractéristiques.

La spectroscopie IR peut ensuite être utilisée pour générer un schéma spectroscopique complet pour un échantillon et évaluer diverses propriétés chimiques et structurelles. Comment cela s'applique-t-il aux monocouches auto-assemblées ?

Comprendre les monocouches auto-assemblées et leur utilisation

Les monocouches auto-assemblées, ou SAM, sont des assemblages moléculaires produits spontanément sur les surfaces par le processus d'absorption. Ces dernières années, l'intérêt pour les monocouches auto-assemblées s'est considérablement accru, bien que les premiers travaux aient été publiés en 1946. Aujourd'hui, elles constituent l'une des pierres angulaires de la nanotechnologie moderne et sont de plus en plus utilisées dans de nombreux domaines techniques pour produire des films ultraminces et ordonnés aux applications diverses. Les matériaux d'emballage, par exemple, sont de plus en plus souvent fabriqués par auto-assemblage moléculaire.

La caractérisation dans l'infrarouge des monocouches auto-assemblées est difficile car elles présentent de faibles concentrations sur les substrats de croissance.

Les monocouches auto-assemblées ont tendance à être construites sur des surfaces métalliques ou d'oxyde métallique. Les revêtements extrêmement fins sur les surfaces métalliques permettent l'analyse par réflexion du rayonnement dans la région IR du substrat vers le détecteur dans un mode de réflectance spéculaire. Il s'agit d'une technique de réflexion externe dans laquelle la lumière est réfléchie par une surface solide et lisse sur laquelle les angles d'incidence et de réflexion sont parfaitement égaux. Les monocouches auto-assemblées peuvent être examinées lorsqu'un métal réfléchissant, tel que l'or, est recouvert d'un matériau inconnu.

Utilisation de l'or pour trouver le spectre d'absorption d'une monocouche auto-assemblée

L'un des principaux avantages de l'utilisation de substrats en or pour caractériser les monocouches auto-assemblées est sa grande réflectivité IR. Le faisceau IR est réfléchi par l'or et interagit avec la monocouche auto-assemblée - et comme l'or est une substance qui ne réagit pas - le spectre qui en résulte est exclusivement un spectre d'absorption du matériau de revêtement. Les surfaces d'or ultraplates de grande pureté sont donc idéales pour étudier les monocouches auto-assemblées.

L'extrême planéité et la minceur de la conception offrent simultanément des avantages en termes de coûts tout en éliminant le risque de réaction des substrats SAM avec la monocouche auto-assemblée ou avec l'oxygène présent dans l'atmosphère.

Surfaces d'or ultraplates de Platyps Tech

Chez Platypus Technologies, nous proposons une gamme de surfaces ultraplates prêtes à l'emploi destinées aux applications nanotechnologiques telles que les études sur les monocouches auto-assemblées. La spectroscopie infrarouge est le paradigme idéal pour comprendre les processus de la vie quotidienne. monocouches auto-assemblées L'or est un matériau idéal pour ce type d'étude en raison de sa non-réactivité. Vous souhaitez en savoir plus ? Contact un membre de l'équipe aujourd'hui.