Capas moleculares autoensambladas. Marcos Flores y Alvaro

Capas moleculares autoensambladas.
Marcos Flores y Alvaro Nuñez
Cuando una molécula es depositada en un sustrato metálico esta se puede ligar a
la superficie mediante dos procesos de absorción: físico o químico. En la
quimisorpción, el intercambio de electrones producido entre la molécula y el
sustrato puede llevarlo a un enlace covalente o iónico. En efecto, esto es lo que
caracteriza a la formación de las monocapas moleculares autoensambladas
(SAMs). Este arreglo molecular crece espontáneamente desde una fase liquida o
vapor, mediado por el fuerte enlace entre un extremo de la molécula y el sustrato.
Uno de los ejemplos más conocidos de SAMs son los alcanotioles en superficies
metálicas. Su fácil síntesis y bajo costo las han transformado en una de las más
estudiadas. Estas moléculas constituyen una interesante forma de modificar las
propiedades de una superficie, propiedades ajustables variando la longitud de la
cadena (1-3nm), grupo terminal (CH 3, COOH, NH2, etc) y cabeza de la molécula
(S, en general). Además, la modificación superficial por SAMs es la forma más
simple de crear química o biológicamente superficies funcionarizadas.
En esta propuesta se estudiará la formación de dominios de orientación de las
moléculas en superficie: (1) mediante la preparación en laboratorio de dichos
sistemas y; (2) por medio de simulaciones númericas de la organización de las
moleculas adsorbidas.
La parte experimental será llevada a cabo en el laboratorio de superficies. La
preparación de muestras considera el depósito de películas de oro y la preparación
de las superficies de las mismas. Las moléculas serán depositadas desde fase
líquida por directa inmersión en solución. La topografía de la superficie así como
los dominios moleculares serán estudiados con microscopia de efecto túnel (STM).
Numericamente se desarrollara una simulación de Monte Carlo que determine la
organización del sistema molecular autoensamblado. La estadística de la
configuración molecular sera comparada con la obtenida experimentalmente.
Actividad para dos (o un) estudiantes.