Материалы и методы нанотехнологий : учебное пособие

Адсорбцией
называют поглощение какого-либо вещества из газообразной среды 
или раствора поверхностным слоем жидкости или твердого тела. При 
этом вещество, на котором происходит процесс адсорбции, называ-
ют адсорбентом, а поглощаемое — адсорбатом. Строение молекулы 
поверхностно-активных веществ таково, что одна часть молекулы яв-
ляется гидрофильной, т. е. имеет сродство к воде, а другая — гидро-
фобной, или не имеющей этого сродства. Такие молекулы называют 
амфифильными, и при определенных условиях они могут образовы-
вать мономолекулярный слой, состоящий из плотно расположенных 
молекул. Мономолекулярные слои могут образовывать и полимеры, 
имеющие чередующиеся по всей длине полимерной цепи гидрофиль-
ные и гидрофобные группы либо представляющие собой полимерные 
молекулы, состоящие из двух отрезков, один из которых содержит ги-
дрофильные мономеры, а другой — гидрофобные. Мономерами яв-
ляются низкомолекулярные соединения, способные, например, в ре-
акции полимеризации, при которой молекула полимера образуется 
путем последовательного присоединения молекул низкомолекуляр-
ного вещества к активному центру на конце растущей цепи, превра-
щаться в высокомолекулярные соединения. В таком случае молекула 
мономера, входя в состав цепи, образует мономерное звено.
Основная идея метода заключается в формировании на водной 
поверхности мономолекулярного слоя амфифильного вещества и по-
следующем его переносе на твердую подложку. В водной фазе моле-
кулы амфифильного вещества располагаются на поверхности раздела 
«воздух–вода». Для формирования поверхностного мономолекуляр-
ного слоя используют сжатие поверхностного слоя с помощью спе-
циальных поршней. При последовательном изотермическом сжатии 
изменяется структура мономолекулярной пленки, которая проходит 
через ряд двумерных состояний, условно именуемых состояниями 
газа, жидкого кристалла и твердого кристалла. Таким образом, зная 
фазовую диаграмму пленки, можно управлять ее структурой и свя-
занными с ней физико-химическими свойствами. Перенос пленки 
на твердый носитель осуществляют погружением в раствор и по-
следующим извлечением из него плоской подложки, на которой 
при этом происходит адсорбция поверхностной пленки. Процесс

---

102