ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Литография и микроконтактная печать из "Химия привитых поверхностных соединений" Методы получения надмолекулярных поверхностных структур условно можно разделить на физические и химические . К физическим методам относятся методы, использующие то или иное физическое воздействие на поверхность и привитый слой. Сюда относятся разнообразные литографии , например воздействие на привитый слой светом (фотолитография), рентгеновскими лучами, пучком электронов (электронно-лучевая литография или электронопись) и др. Воздействие также может быть механическим, например, щупом атомно-силового микроскопа, при контакте с микроштампом и др. [c.251] К химическим методам конструирования поверхности относятся методы молекулярных отпечатков , фазового расслоения в смешаных монослоях, модифицирование со стерическим контролем и др. Более подробно перечисленные методы будут рассмотрены ниже. Коротко укажем, что физические методы наиболее хорошо подходят для создания рисунков на поверхностях с геометрией, близкой к идеальной (плоскость, шар). Минимальный размер элементов рисунка зависит от длины волны излучения или от характеристического размера контакта и находится в пределах от нескольких нанометров (электронопись и воздействие сканирующими микроскопами) до 200 нм (фотолитография). Химические методы, например в случае метода молекулярных отпечатков , в принципе позволяют конструировать фрагменты привитого слоя с молекулярной точностью. Однако они пока не в состоянии конкурировать с физическими методами при получении периодических организованных структур сколь-нибудь значительной протяженности. Химические методы являются единственно возможными средствами дизайна привитого слоя в порах или на геометрически неоднородных поверхностях. [c.251] Таким образом были получены полосатые поверхности с чередующимися участками аминогрупп (гидрофильные) и перфторалкильных групп (гидрофобные), которые обладали необычными характеристиками смачивания. Путем подбора ширины гидрофильных и гидрофобных полос можно получать поверхности с поверхностной энергией, плавно изменяющейся в широких пределах. [c.252] Метод фотолитографии используется для получения поверхностей с пространственно разделенными биомолекулами (биочипы), которые используются для изучения взаимодействий белок — ДНК, поиска новых лекарств и др. [299,300]. На рис. 5.54 приведена схема иммобилизации молекул ДНК на поверхности золота по определенному шаблону. [c.252] Полученная поверхность содержит квадратики ДНК на гидрофильном фоне ПЭГ. Схемы поверхностных реакций (1)-(7) приведены на рис. 5.55. [c.253] Также описаны методы, основанные на взаимодействии электронов, туннелирующих с острия сканирующего туннельного микроскопа и инициирующих диффузию или десорбцию привитых молекул. Как сообщают авторы, достижение четкости структур 2 нм является рутинной задачей. Полученные наноструктуры перспективны для разработки наноэлектронных устройств и исследования реакций в ограниченном пространстве [309,310). В работе [311] проведено сравнительное исследование модифицирования привитых монослоев алкилтиолов на золоте и алкилсиланов на кремнии сфокусированным электронным пучком (энергия 1-50 кэВ) и током туннелирующих электронов с острия сканирующего туннельного микроскопа (СТМ, энергия 10 эВ). Радиус воздействия (модифицирования) составил около 15 нм для СТМ и около 25 нм для пучков. Несмотря на большие возможности конструирования поверхности при помощи сканирующих микроскопов, отметим, что модифицирование сколь-нибудь значительной площади поверхности — задача, требующая огромного количества времени. [c.255] С алкилтрихлорсилановыми чернилами метод использовался для печати на поверхности оксида кремния, титана, стекла, сапфира и других оксидных материалов [315-317]. С чернилами из алкилтиолов возможно перенесение рисунков на поверхности золота, серебра, халькогенидов металлов и др. Силиконовые штампы можно использовать многократно ( 50 раз) они не портятся в течение долгого времени. Путем прокатывания по поверхности цилиндрического силиконового ролика с выступами, предварительно смоченного раствором модификатора, можно получать периодические структуры с разрешением 300 нм на значительной площади (50 см ) [318]. [c.255] Вернуться к основной статье