Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự tạo ra ứng suất bề mặt trong quá trình hình thành lớp đơn phân tử tự lắp ráp Alkanethiol (SAM)
Tóm tắt
Các cần gạch vi mô được phủ bằng lớp đơn phân tử tự lắp ráp (SAM) của alkanethiol đang được sử dụng làm thành phần cảm biến cho thế hệ cảm biến hóa học và sinh học có độ nhạy cao mới. Sự hiện diện của các loài hóa học được phát hiện bằng cách đo sự thay đổi ứng suất bề mặt liên quan đến sự hấp thụ/adsorption của các phân tử phân tích trên cần gạch đã được nhạy hóa. Những thách thức đối với việc sử dụng rộng rãi cảm biến cần gạch vi mô bao gồm: độ nhạy cảm với rung động, tích hợp trong một thiết bị duy nhất và hiểu rõ cơ chế điều hành sự phát sinh ứng suất bề mặt. Trong công trình hiện tại, sự phát triển ứng suất bề mặt liên quan đến sự hình thành các lớp đơn phân tử tự lắp ráp của alkanethiol đã được đặc trưng bằng cách sử dụng giao thoa độ cong. Để hiểu cơ chế phân tử nằm dưới sự phát sinh ứng suất bề mặt, một mô hình đa quy mô được phát triển nhằm dự đoán ứng suất bề mặt được tạo ra trong quá trình hấp thụ alkanethiol trên một lớp mỏng vàng.
Từ khóa
#Alkanethiol #lớp đơn phân tử tự lắp ráp #cảm biến hóa học #ứng suất bề mặt #giao thoa độ congTài liệu tham khảo
T. Thundat, R.J. Warmack, G.Y. Chen and D.P. Allison, “Thermal and Ambient-Induced Deflections of Scanning Force Microscope Cantilevers,” Applied Physics Letters 64, 2894–2896 (1994).
T. Thundat, E.A. Wachter, S.L. Sharp and R.J. Warmack, “Detection of Mercury-Vapor Using Resonating Microcantilevers,” Applied Physics Letters 66, 1695–1697 (1995).
R. Berger, E. Delamarche, H.P. Lang, C. Gerber, J.K. Gimzewski, E. Meyer and H.J. Guntherodt, “Surface stress in the self-assembly of alkanethiols on gold,” Science 276, 2021–2024 (1997).
M. Godin, P.J. Williams, V. Tabard-Cossa, O. Laroche, L.Y. Beaulieu, R.B. Lennox and P. Grutter, “Surface stress, kinetics, and structure of alkanethiol self-assembled monolayers,” Langmuir 20, 7090–7096 (2004).
H.F. Ji, E. Finot, R. Dabestani, T. Thundat, G.M. Brown and P.F. Britt, “A novel self-assembled monolayer (SAM) coated microcantilever for low level caesium detection,” Chemical Communications 457–458 (2000).
R. Raiteri, H.J. Butt and M. Grattarola, “Changes in surface stress at the liquid/solid interface measured with a microcantilever,” Electrochimica Acta 46, 157–163 (2000).
K.A. Stevenson, A. Mehta, P. Sachenko, K.M. Hansen and T. Thundat, “Nanomechanical effect of enzymatic manipulation of DNA on microcantilever surfaces,” Langmuir 18, 8732–8736 (2002).
A. Ulman, An Introduction to Ultrathin Organic Films: From Langmuir--Blodgett to Self--Assembly ed. Editor (Academic Press, 1991)
J. Wang, P. Shrotriya and K.S. Kim, “Surface residual stress measurement using curvature interferometry,” Experimental Mechanics 46, 39–46 (2006).
G.G. Stoney, “The Tension of Metallic Films Deposited by Electrolysis,” Proceedings of the Royal Society of London Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character 82, 172–175 (1909).
R.V. Kukta, D. Kouris and K. Sieradzki, “Adatoms and their relation to surface stress,” Journal of the Mechanics and Physics of Solids 51, 1243–1266 (2003).
S.M. Foiles, M.I. Baskes and M.S. Daw, “Embedded-Atom-Method Functions for the Fcc Metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and Their Alloys,” Physical Review B 33, 7983–7991 (1986).
K.M. Beardmore, J.D. Kress, A.R. Bishop and N. GronbechJensen, “Ab-initio calculations of the gold-sulfur interaction for alkanethiol monolayers,” Synthetic Metals 84, 317–318 (1997).