Selbstorganisation & Kontaktdruck
Molekulare Selbstorganisation
Unter molekularer Selbstorganisation (MSA) wird die Organisation von Molekülen ohne Anleitung oder Steuerung durch eine externe Quelle verstanden. Die Selbstorganisation kann in der Natur spontan erfolgen. Ein Beispiel hierfür ist die Selbstorganisation der Lipiddoppelschichtmembran in Zellen. Die genaue und kontrollierte Anwendung von intermolekularen Kräften kann zu neuen und bisher unerreichten Nanostrukturen führen.
Bei der Selbstorganisation ist die endgültige (gewünschte) Struktur in der Form und den Eigenschaften der verwendeten Moleküle "codiert". Selbstorganisierende Monoschichten (SAM) nutzen relativ schwache intermolekulare Wechselwirkungen zwischen bestimmten Arten organischer Moleküle als treibende Kraft für die Organisation. Dazu gehören die elektrostatische Wechselwirkung zwischen entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten, die Affinität zwischen Thiolen und Goldoberflächen oder zwischen Phosphonsäuren und oxidischen Oberflächen.
Zugehörige Produktliteratur
Thiole und Goldoberflächen
Mehrere Kräfte sind Antriebsfaktoren für die Organisation von Alkylthiolen auf einer Goldoberfläche. Zusätzlich zu den starken Schwefel-Gold-Wechselwirkungen (~45 kcal/mol), die eine relativ starke Bindung der filmbildenden Moleküle an die Oberfläche ermöglichen, senken die hydrophoben Wechselwirkungen zwischen Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen in den Alkylthiolmolekülen auch die Gesamtoberflächenenergie erheblich, insbesondere wenn die Alkylkette mindestens zehn Kohlenstoffatome enthält.
Wir bieten verschiedene hochreine Thiolmaterialien für eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der Selbstorganisation an, von der weichen Lithographie bis hin zum chemischen und biologischen Nachweis, kategorisiert nach der Art der Thiolgruppen:
- Alkylthiole (mit -CH3-Endgruppen)
- Funktionalisierte Thiole
- Dithiole
- Ring-Thiole
- Geschützte Thiole
Phosphonsäuren und Oxidoberflächen
Wir bieten eine Auswahl an Phosphat- und Phosphonatmaterialien an, um die Auswahl an Substraten für die Herstellung von selbstorganisierenden Monoschichten über Gold hinaus zu erweitern. Unsere polaren sauren Moleküle interagieren mit verschiedenen Metalloxidoberflächen (z. B. Al2O3, Ta2O5, NbO5, ZrO2 und TiO2) und bilden Filme mit einem ähnlichen Ordnungsgrad wie der von Alkylthiol-SAM auf Gold.
Nanoprägungslithographie
Die Nanoprägungslithographie (NIL) ist ein Verfahren zur Erzeugung von Mikro- und Nanostrukturen in harten Polymeren, bei dem eine starre Vorlage mit Oberflächenrelief in einen dünnen thermoplastischen Polymerfilm gepresst wird, der dann bis nahe an oder im Allgemeinen über Tg erhitzt wird. Sie hat das Potenzial, Nanobauelemente im Hochdurchsatzverfahren herzustellen, erfordert keine ausgefeilten Werkzeuge und ermöglicht die Replikation von Daten im Nanomaßstab.
Wir bieten eine Reihe von Nanoprägematerialien an, wie z. B. Poly(methylmethacrylat) (PMMA) und andere thermoplastische und duroplastische Polymere (z. B. Polydimethylsiloxan PDMS und Polyphthalaldehyd), um die Prägung und die nachfolgenden Ätzschritte zu optimieren.
Weiche Lithographie
Bei der weichen Lithographie werden "weiche" Elastomere mikrogeformt und geprägt, um Strukturen zu erzeugen oder zu replizieren. Beim Mikrokontaktdruck (mCP) wird eine Monoschicht eines Materials auf einen elastomeren Stempel aus Poly(dimethylsiloxan) (PDMS) gedruckt, nachdem ein gleichmäßiger Kontakt zwischen Stempel und Substrat hergestellt wurde. Oberflächenreliefstrukturen im Submikrometerbereich können leicht in PDMS eingebracht werden, indem die Polymere gegen eine lithographisch vorbereitete Vorlage gehärtet werden. Der Vorteil von mCP liegt in der Möglichkeit, Oberflächen im Submikrometerbereich chemisch zu strukturieren. Ein elastomerer Stempel wird mit kleinen Molekülen (Thiolen oder Silanen) eingefärbt und gegen ein sauberes Substrat (Gold- oder Siliziumwafer) gedrückt. An den Stellen, an denen der Stempel die Oberfläche berührt, wird eine Monoschicht auf das Substrat übertragen. Ein zweites Thiol oder Silan wird dann zum Auffüllen des Hintergrunds verwendet, um eine chemisch strukturierte Oberfläche zu erhalten.
Wir bieten eine umfassende Auswahl an Silan-, Thiol- und PDMS-Materialien für Ihre Anwendungen, die präzise Mikro- und Nanostrukturen erfordern.
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