Orthogonal Supramolecular Interaction Motifs for Functional Monolayer Architectures

پایان نامه دنیز یلماز ترکیبی از برهمکنش های فوق مولکولی متعامد را برای طراحی معماری تک لایه عملکردی بر روی سطوح توصیف می کند که می تواند به عنوان حسگرهای شیمیایی و زیستی در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده شود. اصطلاح "برهمکنش های فوق مولکولی متعامد" به برهمکنش های غیر کووالانسی اشاره دارد که بر ویژگی های مونتاژ یکدیگر تأثیر نمی گذارد. بنابراین خودآرایی متعامد اجازه می دهد تا کنترل گسترده ای بر فرآیند خود مونتاژی داشته باشد و خواص مواد جدید را ارتقا دهد. بخش اول پایان نامه از موتیف های تعامل متعامد میزبان-مهمان و لانتانید-لیگاند برای ایجاد تک لایه های درخشان سوپرامولکولی استفاده می کند. بخش دوم پایان نامه ساخت تک لایه های کاربردی بر روی بسترهای سیلیکونی و طلایی برای کاربرد در الکترونیک را تشریح می کند.
نتایج قدرت برهمکنش‌های سوپرمولکولی ضعیف را برای هدایت بی‌حرکتی سیستم‌های عملکردی بر روی سطوح نشان می‌دهد. ترکیب نقوش برهمکنش هماهنگی میزبان-مهمان و لانتانید-لیگاند بر روی سطوح نشان می‌دهد که تک لایه‌های ترکیبی و چند منظوره ابرمولکولی را می‌توان با ادغام برهمکنش‌های غیرکووالانسی مختلف در یک سیستم ساخت. این ترکیب راه های جدیدی را برای ساخت مواد آلی- معدنی ترکیبی پیچیده و سطوح پاسخگو به محرک ها باز می کند. کاربرد آن‌ها از طریق کاربرد رابط‌های کاربردی برای سنجش زیستی و فناوری نانو نشان داده شده است.

Deniz Yilmaz' thesis describes a combination of orthogonal supramolecular interactions for the design of functional monolayer architectures on surfaces, that can be used as chemical and biosensors in a wide range of applications. The term “orthogonal supramolecular interactions” refers to non-covalent interactions that do not influence each other's assembly properties. Orthogonal self-assembly thus allows extended control over the self-assembly process and promotes new materials properties. The first part of the thesis employs orthogonal host-guest and lanthanide-ligand coordination interaction motifs to create supramolecular luminescent monolayers. The second part of the thesis describes the fabrication of functional monolayers on silicon and gold substrates for applications in electronics.
The results illustrate the power of weak supramolecular interactions to direct the immobilization of functional systems on surfaces. The combination of host-guest and lanthanide-ligand coordination interaction motifs on surfaces demonstrates that hybrid, multifunctional supramolecular monolayers can be fabricated by integrating different non-covalent interactions in the same system. This combination opens up new avenues for the fabrication of complex hybrid organic-inorganic materials and stimuli-responsive surfaces. Their utility is demonstrated through applications of the functional interfaces to biosensing and nanotechnology.