Pintamolekyylien

Pintamolekyylit ovat pintaan rajoittuneita molekyylejä, jotka sijaitsevat aineen pinnalla ja voivat muodostaa adsorboituneita kerroksia tai ohuita monikerroksia. Niiden esiintyminen pinnalla johtuu vuorovaikutuksista molekyylin ja pinnan välillä sekä ympäristön olosuhteista, kuten liuottimesta, kosteudesta ja lämpötilasta. Pintamolekyylien ominaisuudet poikkeavat usein niiden sisäisestä tilasta, mikä vaikuttaa pinnan kemialliseen reaktiivisuuteen ja fysikaalisiin ominaisuuksiin kuten kitkavuuteen, kosteuden kestävyyteen ja wettavuuteen.

Pintamolekyylit voivat itsetasaantua järjestäytyneesti muodostaen yksittäiskerroksia tai monikerroksisia rakenteita. Yksi tunnettu esimerkki on itseorganisoituneet monikerroksiset kalvo- (self-assembled monolayers, SAM) rakenteet, jotka syntyvät molekyylien spontaanista asettumisesta pintaan. Esimerkiksi alkanethiolit muodostavat tiiviin SAM-kerroksen kullanpinnoille, jolloin pinnan reaktiivisuutta ja vetolujuutta voidaan muokata. Myös silaaniyhdistelmät silikonipinnalla ja lipidirakenteet biopinnoilla ovat tärkeitä pintamolekyylien luokkia.

Merkittäviä vaikutuksia on pintakäsittelyssä, katalyysissä, korroosionestoissa ja biosensorien toiminnassa. Pintamolekyylien koostumus ja asento määrittävät pintakäyttäytymisen sekä vuorovaikutukset ympäristön kanssa. Tutkimuksessa käytetään muun muassa XPS:ää, AFM:ää, STM:ää, ellipsometriaa ja kosketuskulmamittauksia rakenteiden karakterisointiin.