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Concept
Monocouche
Résumé
Une monocouche est un assemblage compact dit bidimensionnel constitué d'atomes, de molécules ou de cellules. Dans certains cas, on parle de monocouche auto-assemblée ou SAM, de l'anglais self-assembled monolayer.
Une monocouche (de Langmuir) ou monocouche insoluble est un assemblage d'un composé organique insoluble d'une seule molécule d'épaisseur étalée à la surface d'une solution aqueuse. Traditionnellement, ces composés sont des molécules amphiphiles possédant une "tête polaire" hydrophile et une "queue" hydrophobe : la tête polaire se trouve dans la phase aqueuse tandis que la queue hydrophobe se place à l'interface air-eau (voir monocouche lipidique). Depuis les années 1980, un grand nombre de composés différents ont été employés dont des composés semi-amphiphiles et des polymères. Les monocouches de Langmuir sont particulièrement étudiée pour la fabrication de films de Langmuir-Blodgett qui sont préparés en transférant la monocouche sur un substrat solide.
Une monocouche de Gibbs ou monocouche soluble est une monocouche formée par un composé soluble dans l'une des phases et se forme à l'interface entre les phases.
Une monocouche peut être comprimée en modifiant la surface disponible par l'action d'une barrière mobile dans une balance de Langmuir. Si l'on mesure la tension superficielle durant la compression, on obtient un isotherme de compression (ci-contre) qui montre la variation de la pression de surface π, en mN/m, en fonction de l'aire moléculaire (en Å/molécule). Ceci est équivalent à ce que l'on observe dans un modèle en trois dimensions : la pression varie en fonction du volume.
Plusieurs phases peuvent être détectées et sont séparées par des transitions de phase durant lesquelles la pression de surface ne change pas alors que l'aire moléculaire augment ou diminue. C'est également ce que l'on observe en trois dimensions dans les transitions de phase normales avec un volume qui change alors que la pression reste stable.
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