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Les monocouches auto–assemblées

Les monocouches auto-assemblées
Ceci est une image d'une monocouche auto-assemblée

Les monocouches organiques auto-assemblées constituent une méthode couramment utilisée pour la modification des surfaces de métaux et d'oxydes de métaux dans des études fondamentales des phénomènes d'interfaces et de la conception de dispositifs à l'échelle moléculaire. Les membres du Centre conçoivent de nouvelles monocouches fonctionnalisées pour des applications en catalyse par l'incorporation de groupes organométalliques en optoélectronique par la formation de films avec une conjugaison étendue et en modélisation de surface biologique par l'addition des groupements de reconnaissance moléculaire.

La caractérisation de niveau moléculaire de ces films est essentielle pour les applications envisagées. De nouvelles techniques de caractérisations employées par les membres du Centre incluent la microscopie atomique électrochimique (EC-AFM), la spectroscopie de résonance de plasmon de surface (SPR), les détecteurs de microcantilever, la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) à l'état solide à haute résolution et une méthode spectroscopique permettant de détecter les modifications chimiques et physiques induites dans les films organiques minces sous l'impact d'électron à très faible énergie.

Projets

Films auto-assemblés structurés

La séparation de phases de monocouches composées de phospholipides, d'alkylthiols, et d'alkylsilanes est utilisée afin de créer des assemblages de monocouches auto-organisées qui se différencient du point de vue chimique et physique. Ces films minces sont utilisés pour contrôler la déposition sélective des macromolécules, nanoparticules et la cristallisation des molécules organiques à l'échelle submicronique afin de créer, de ce fait, de nouvelles structures de surface et de matériaux.

Films minces organométalliques

Les ions métalliques peuvent permettre l'organisation des fragments organiques (ligands) de manière prédéterminée afin de dicter la forme et la fonction de la structure finale dans l'assemblage. La conception et l'auto-assemblage des structures discrètes de multi-composants reposent sur l'identification des blocs constructeurs. Plusieurs études de surface ont été effectuées sur la chimie supramoléculaire et l'auto-assemblage de ces molécules utilisant les méthodes d'investigations qui suivent: la microscopie à force atomique (AFM), la microscopie à balayage à effet tunnel (STM) ainsi que la microscopie électronique à transmission (TEM).

Synthèse, caractérisation et auto-assemblage des photons et des molécules sensibles aux électrons

Les espèces ciblées, étant synthétisées, se composent d'un squelette hydrophile avec des groupements latéraux azobenzène en grande quantité et des motifs terminaux contenant le NO2 et le –CN. Ces matériaux sont déposés sur des supports d'or et de mica comme des couches orientées utilisant le KSV-3000 LB disponible à Sherbrooke, et sont caractérisés par AFM et spectroscopie infrarouge à faisceau incident rasant ; les isomérisations cis/trans sont induites par irradiation optique dans le domaine de l'UV/vis.

Les couches organiques

Malgré la large utilisation des électrodes en graphite en électrochimie, peu d'études ont été faites sur leurs propriétés de surface et électrochimique. Ce projet de recherche a donc pour objectif de déterminer les facteurs influençant l'efficacité, la stabilité et la sélectivité des électrodes en graphite modifiées par des couches aryliques dans certains processus électrochimiques.