Water on surface studied by scanning probe microscopies

Resum

La manera com es mulla una superfície quan se l'exposa a l'aigua determina fenòmens crucials en biologia, en química i en ciència de materials. Les microscòpies locals de rastreig han obert recentment nous camins per a estudiar capes i gotes d'aigua sobre superfícies que han permès l'estudi de les propietats d'allò mullat a nivell molecular. S'han desenvolupat diverses vies d'aproximació utilitzant aquestes tècniques que proporcionen diferents informacions sobre el fenomen del que és mullat. Per exemple, la microscòpia de rastreig d'efecte túnel s'utilitza per estudiar l'estructura de petits clústers i monocapes de molècules d'aigua absorbides en superfícies. Malauradament, aquests estudis estan limitats a temperatures criogèniques i per substrats conductors. Per investigar fenòmens relacionats amb allò mullat en condicions ambientals, el microscopi de forces atòmiques en modes electrostàtics de no-contacte ha esdevingut una eina molt poderosa. Mitjançant aquesta tècnica s'estudia l'estructura de les capes d'aigua més enllà de la primera monocapa, es poden obtenir imatges de gotes a escala nanomètrica per investigar la hidrofobicitat i la hidrofilicitat a escala molecular, s'investiguen processos químics dins de capes d'aigua o s'intenta millorar la impermeabilitat de recobriments moleculars utilitzats en nanotecnologia. En aquest article es presenta una selecció d'estudis il·lustratius, realitzats mitjançant microscòpies locals de rastreig, sobre diferents aspectes rellevants en ciència i tecnologia relacionats amb l'aigua i les superfícies.