一滴墨水,两个表面

The ink自组装单分子层(SAMs)通常用于决定材料表面的功能。传统的SAM 分子只拥有一个“头部”组,只对一种特定的材料表面具有亲合性,例如金。暴露在外的分子组(尾部组)则由一个官能团组成,例如:COOH,CH3 或-NH3,因此它被赋予了理想的表面功能,例如创造不易被水沾湿的表面或生物可相容的表面。

如果把SAM 分子当作“墨水”与制图技法结合使用,例如微接触打印,我们就可以绘制出有图案的功能材料表面。SAM 分子的缺点是:通常它只有一个头部组粘着在一种特定的材料上,例如金的表面只能粘着硫醇,这样一来分子只能呈现出一种特定的尾部组功能。如果一个物体拥有多种不同的材料,例如一种贵金属及一种金属氧化物表面(陶制)和/或一个物体需要一种不同的尾部组功能,那么我们就必须合成一种新分子。而这个过程即昂贵又耗时。

现在,来自德国耶拿弗里德里-希席勒大学的Bhat等人提出了一种解决该问题的新方法。来自耶拿的材料科学家们采用微接触方法首次在SAM两个不同的材料表面—金属和陶制表面打印出了N-(3-二乙基磷酸盐氧)丙烷基-11-巯基十一烷氨基化合物(PPMA)。PPMA 分子的两个不同末端可以作为两个头部组粘着在金或陶(氧化钛)上,由于古罗马的两面神杰纳斯有两张脸,所以它又被称为杰纳斯自组装单分子层。

我们对JSAM 优势尾部组进行酶处理以后就可以创造出不同的功能。这种方法结合了灵活的功能性,在不同的材料类型上产生了SAM 吸附性能,由于JSAM具有多重用途,所以这种方法极有可能对SAM 相关的研究和SAM的 应用产生重大的影响。

Bhat et al., Small ; DOI: 10.1002/smll.200900670