pintafunktionalointi

Pintafunktionalointi tarkoittaa pinnan kemiallista tai fysikaalista muokkausta, jolla pinnalle lisätään tai muokataan reaktiivisia ryhmiä sekä säädetään pintaominaisuuksia. Tavoitteena on muokata vuorovaikutuksia ympäristön kanssa, kuten adheesiota, biokompatibiliteettia, sensoritoimintaa, katalyyttistä aktiivisuutta tai kestävyyttä.

Yleisimmät lähestymistavat jaetaan kemiallisiin ja fysikaalisiin keinoihin. Kemialliset menetelmät, kuten silanisaatio (esim. APTES) ja itse-assembloitujen kerrosten SAM-kerrokset, lisäävät pinnalle reaktiivisia ryhmiä. Fysikaaliset menetelmät, kuten plasmapuhdistus ja pintaan kiinnittyvien ryhmien luominen, sekä polymerointitekniikat (grafting-to ja grafting-from) muodostavat kiinnittyviä polymeerikerroksia. Klik-kiinnitykset sekä UV- tai lämpöinitiated-grafting mahdollistavat tarkan kontrollin pintarakenteessa.

Pinnoitettavia alustoja ovat lasi ja piipohjaiset oksidit (esim. SiO2), metallit (kulta, titaani) sekä polymeerit ja hiiliverkkoiset materiaalit kuten grafiitti ja grafene sekä hiili-nanoputket.

Sovelluksia ovat biosensorit, lääketieteelliset implantaatit sekä biomateriaalien pinnoitteet, antibakteeriset ja biokompatibiliteettia parantavat pinnoitteet, katalyyttien immobilisointi sekä suodatus- ja kalvopohjaiset järjestelmät sekä elektroniikkaan liittyvät pinnoitteet.

Seurannan ja laadunvarmistuksen kannalta käytetään analyyttisiä tekniikoita kuten XPS, FTIR, Raman, ellipsometria, kontaktikulma, AFM, SEM/EDS ja ToF-SIMS. Tärkeää on arvioida pinnoitteen kemiallinen koostumus, kiinnittyvyys sekä stabiilisuus sekä niiden vaikutus lopulliseen sovellukseen ja ympäristöön.