Langmuir-Blodgett-tekniikka muuten Langmuir-Blodgett-elokuvat ; Langmuir -Blodgett-menetelmä ( lyhennetty Langmuir - Blodgett-menetelmä , LB) on tekniikka mono- ja monimolekyylisten kalvojen saamiseksi siirtämällä Langmuir-kalvoja ( nesteen pinnalle muodostuneita amfifiilisten yhdisteiden yksikerroksisia kerroksia ) kiinteän substraatin pinnalle [1 ] .
Irving Langmuir ja hänen oppilaansa Katherine Blodgett kehittivät menetelmän mono- ja monimolekyylisten kalvojen muodostamiseksi 1930-luvulla. Tällä hetkellä tätä tekniikkaa, jota kutsutaan Langmuir-Blodgett-menetelmäksi, käytetään aktiivisesti nykyaikaisten elektronisten laitteiden tuotannossa [1] .
Langmuir kehitti laitteen Langmuir-kalvojen muodostamiseen ns. Langmuir-Blodgett-
Menetelmän pääideana on amfifiilisen aineen monomolekulaarisen kerroksen muodostaminen veden pinnalle ja sen myöhempi siirto kiinteälle alustalle. Vesifaasissa amfifiilisen aineen molekyylit sijaitsevat ilma-vesi-rajapinnassa. Pintamonomolekyylikerroksen muodostamiseksi pintakerros puristetaan erityisillä männillä (katso kuva 1).
Peräkkäisessä isotermisessä puristuksessa monomolekulaarisen kalvon rakenne muuttuu, ja se kulkee kaksiulotteisten tilojen sarjan läpi, joita kutsutaan perinteisesti "kaasun", "nesteen", "nestekiden" ja "kiinteän kide" tiliksi (katso kuva 1). 2). Jokaiselle näistä tiloista on ominaista tietty pintapaine - pintajännityksen analogi. Mitä suurempi molekyylien pintapitoisuus pinnalla on, sitä suurempi on pintapaine. Tietyssä kriittisessä pintapaineessa yksimolekyylisen kerroksen stabiilius murtuu ja se muuttuu polymolekyylikalvoksi.
"Kaasutilassa" pinnalla on vähän molekyylejä, ne liikkuvat satunnaisesti ja ovat heikosti vuorovaikutuksessa keskenään. Tässä tilassa, kun kalvoa puristetaan, paine nousee samalla tavalla kuin paine tavallisen kaasun isotermisen puristuksen aikana. Paineen lisääntyessä edelleen "kaasu" kondensoituu "nesteeksi" tässä tilassa, jolloin havaitaan kalvon pinnan viskositeetti. Paineen lisääminen muuttaa "nesteestä" ensin "nestekiteeksi" - molekyylien yksikerroksiseksi, jossa yksittäiset molekyylit on järjestetty kiderakenteeksi, jolloin ne voivat liukua "kristallografisia" linjoja pitkin ja lopulta "kiinteäksi kiteeksi". .
Näin ollen kalvon pintapainetta mittaamalla on mahdollista saada sen annettu rakenne ja vaaditut fysikaalis-kemialliset ominaisuudet.
Lisäksi näin muodostettu kalvo haluttujen ominaisuuksien omaavalle pinnalle siirretään kiinteän kantajan levylle upottamalla levy nesteeseen ja poistamalla se sitten siitä. Tässä tapauksessa tapahtuu pintakalvon adsorptio. Yleensä kalvo siirretään alustalle pintapaineella 15–30 mN/m. Orgaanisten kalvojen lisäksi tällä tavalla on mahdollista luoda myös epäorgaanisia monomolekyylikalvoja [2] .
Monomolekyylikalvon siirtoprosessi voidaan toistaa monta kertaa, jolloin saadaan erilaisia monimolekyylisiä kerroksia [1] .