FELÜLETI HÁRTYÁK (oldhatatlan monomolekulás filmek) Amfipatikus molekulákból létesül -Vízben való oldhatóság csekély -Terítés víz-levegő határfelületen filmmérlegben Wilhelmy- és Langmuir-típusú filmmérlegek

Komprimálás: felületi feszültség (γ v ) csökken (GIBBS-egyenlet), oldalnyomás (П) nő П = γ v – γ m γ m : molekulás filmmel borított felszín felületi feszültsége A kisebb felületi feszültségű folyadékfelszín igyekszik kiterjedni a nagyobb felületi feszültségű felület rovására (szabadenergia csökkenés) Az oldalnyomás eredete:

Kámfortánc (demonstráció) Analógia 3D gázok összenyomásával A filmképző anyag ideális viselkedése esetén a monomolekulás film állapotegyenlete, mely a tökéletes gázokra vonatkozó egyenlet kétdimenziós megfelelője: ПA m = RT, A m : a filmet alkotó anyag moláris felületigénye (Levezethető a Sziszkowszki- és a Gibbs-egyenlet összevetése alapján:) Egyes fehérjékre, kis oldalnyomásoknál teljesül.

A filmet alkotó molekulák kölcsönhatása általában nem hagyható figyelmen kívül: -Kondenzált (sztearinsav), expandált (mirisztinsav) és gáz filmek keletkezése -Kohézió az apoláris láncok között, taszítás a poláris fejcsoportok között

Oldalnyomás vs. terület izotermák (filmmérleg): Gáz – folyadék – szilárd filmek a komprimálás során Molekula keresztmetszeti terület (A k ) meghatározása

Olajsav (cisz) és elaidinsav (transz): egyetlen kettőskötés, 18 szénatomos karbonsavak (cisz-transz izomerek) A k : 45 Å 2 (cisz) és 21 Å 2 (transz)

Az amfipatikus molekulák szerkezetképzése meghatározó módon függ a szubsztrátum és a fejcsoportok hidrofilitásától (polaritásától). Az Y-típusú szerkezet hidrofil szubsztrátum és igen hidrofil fejcsoport esetén keletkezik. A kezdő lépés a lemezke kihúzása a folyadékból, aminek eredményeképpen hidrofóbbá válik a felület és újra bemerítve az amfipatikus molekulákkal borított felszínbe kiépül a második réteg. Jelentősége a pl. a szenzorikai alkalmazásban lehet.

Jelentőség -Molekuláris kölcsönhatások, fázisátalakulások tanulmányozása (biológiai jelentőség: fél sejt membrán) -Kiegészítő vizsgálatok: nagyléptékű szerkezet tanulmányozása (fluoreszcencia és Brewster-szög mikroszkópia, pásztázó szög reflektometria, stb.) Langmuir-Blodgett filmek és rétegek (molekuláris és nanorészecskés)

2-rétegű szilika film üveg hordozón ( nm silica particles; d = 132 nm /mért) Komplex szilika LB-film ( nm; d = 131 nm /mért) A nanorészecskés LB-filmek előnyös optikai tulajdonságai Megnövelt transzmittancia: antireflexiós hatás Megnövekedett transzmittancia: csökkenő fényszórás és/vagy gradiens törésmutató következménye. Colloids Surfaces A: 278(1-3) (2006)

Az S107 (107nm, hidrofil) minta részlegesen átfedő (1-5 rétegű) LB-filmjei eltérő megfigyelési irányokból fényképezve. Többrétegű LB-filmek mikroszkóp fedőlemezen 1 Optikai vizsgálatok: UV-Vis spektroszkópia Konstruktív és destruktív interferencia (Azonos és ellenkező fázisban levő hullámok.)