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“A Generalized Approach to the Modification of Solid Surfaces”


Un enfoque generalizado a la modificación de superficies sólidas
Las Interacciones interfaciales apuntan a fenómenos que van desde la adhesión a humectación de la superficie. Aquí, se describe un método simple, rápido, y robusto para la modificación de superficies de sólidos, basado en una película ultrafina reticulablede un copolímero aleatorio, que no se basa en la química de superficies específicas. Específicamente, las películas delgadas de copolímeros al azar de benzociclobuteno-funcionalizados de estireno y metacrilato de metilo se recubrieron por centrifugación o se transfiere, térmicamente en una amplia variedad de metal, óxido de metal, semiconductores, y las superficies poliméricas, produciendo unrevestimiento con un espesor controlado y bien-definido de energía superficial. El proceso descrito puede ser implementado fácilmente y adaptarse a otros sistemas.

El control de las energías de superficie proporciona un control preciso sobre la superficie y las propiedades interfaciales de un material, que van desde humectación a la adhesión y, más recientemente, la orientación de la estructurananoscópico en películas delgadas de polímero. Interacciones interfaciales controladas también encuentran aplicaciones en sintético (1-6) y los sistemas biológicos (7) como materiales de superficie de respuesta (8). Como resultado de esta rica gama de aplicaciones, mucha atención se ha colocado sobre las estrategias para sintonizar con precisión las interacciones interfaciales y de la superficie delos materiales. Los enfoques tradicionales, sin embargo, se basan en el uso de químicas de superficie específicos, tales como técnicas de haz de iones agresivos, procesos de auto ensamblaje, o la unión química de moléculas de cadena larga a una superficie. Un inconveniente notable a estos enfoques es que no son de carácter general y no se pueden aplicar a una amplia variedad de superficies osustratos. Por ejemplo, químicas de clorosilano se pueden utilizar fácilmente en una superficie de óxido, pero no se pueden utilizar para modificar la superficie de oro o de películas de polímero. Del mismo modo, el control de la composición química con copolímeros aleatorios funcionalizados permite un exquisito control sobre la energía superficial, pero la unión de la cadena requiere tiempo para tenerextremos de la cadena difusas a la superficie y muy específica las interacciones y / o químicas del grupo terminal con el sustrato (1). Hasta la fecha, no existe un enfoque general para controlar las interacciones interfaciales y / o de la superficie. A continuación, presentamos una estrategia todavía extremadamente versátil sencilla, basada en la reticulación de películas ultra finas decopolímero al azar, para el control y la modificación de las interacciones interfaciales y de la superficie.
Esta estrategia se aprovecha de la versatilidad inherente de copolímeros al azar, lo que permite las características de la energía o de la superficie de ser sintonizados por el cambio de la composición química del copolímero al azar. Sin embargo, en lugar de depender de un procedimiento de injertoineficiente y lenta en la que el extremo de la cadena del copolímero al azar se difunde a la superficie y se somete a una reacción muy específica con la superficie, se utilizó copolímeros aleatorios que contienen un grupo de reticulación colocado a lo largo de la columna vertebral. Utilizando un eficiente reacción, la reticulación, se obtuvo un insoluble, película ultra fina del copolímero al azarque es más robusto que una cadena de copolímero al azar de anclado y, por otra parte, es independiente de la química de la superficie.
Se estudiaron copolímeros aleatorios de estireno (S) y metacrilato de metilo (MMA) con 2% reactiva benzociclobuteno (BCB) funcionalidad incorporada al azar a lo largo de la columna vertebral como un ejemplo. Después de recubrimiento por centrifugación, las...