Construcción y propiedades de sistemas moleculares ensamblados sobre superficies lisas, nanoestructuradas y nanopartículas

Abstract

El presente trabajo de Tesis abarca la construcción y estudio de propiedades fisicoquímicas de distintas plataformas con potenciales aplicaciones a sistemas de sensado. Sustratos metálicos de distinta dimensionalidad (3D, 2D, 0D) en conjunto con sistemas moleculares (quimisorbidos o fisisorbidos) acoplados a métodos de detección (ópticos y/o eléctricos) constituyen la base estructural de este trabajo. A lo largo de numerosos ejemplos, que van desde autoensamblados moleculares hasta moléculas individuales, estudiaremos la interacción molécula-superficie para cada uno de los casos con la intención de comprender, desde un punto de vista microscópico, distintos fenómenos que ocurren en dichas interfaces. En todos estos casos demostramos como el estudio en la nanoescala de distintas problemáticas interfaciales permite optimizar y potenciar distintas plataformas y/o mecanismos de sensado. Los resultados presentados en este trabajo de Tesis Doctoral contribuyen a la comprensión de fenómenos moleculares, plasmónicos y electroquímicos para el desarrollo de nuevos métodos de detección ultrasensible de moléculas.

This Ph.D. thesis is aimed to study the construction and physicochemical properties of different platforms that can be potentially used as sensing systems. Metal substrates of different dimensionality (3D, 2D, 0D) together with molecular systems (chemisorbed or physisorbed) coupled to detection methods (optical and/or electrical) are the structural basis of this work. Through numerous examples -ranging from molecular self-assembled to individual molecules- we are going to study the molecule-surface interaction in an attempt to understand, from a microscopic point of view, different phenomena occurring at these interfaces. In all these cases, we demonstrated how the nanoscale approaches to different interfacial problems can optimize and enhance multiple platforms and/or sensing mechanisms. The results presented in the present work contributes to a better understanding of molecular, plasmonic and electrochemical phenomena in order to develop new methods for ultrasensitive detection of molecules.