极性、非极性和静电相互作用以及润湿行为对图案化表面颗粒组装的影响

介观长度尺度（约10 nm–100μm）的自组装过程既具有相似性，也与分子水平的自组装存在实质性差异，因此具有根本意义，也与具有此类尺寸物体的新型制造方法具有技术相关性。作为研究超分子化学中出现的这一新的令人兴奋的领域的某些方面的模型系统，研究了不同胶体材料在各种硅烷层图案上的组装行为。使用的颗粒是疏水化的二氧化硅球或聚合物胶乳（“胶乳”的复数）（分别由聚苯乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯组成），通过乳液聚合与各种量的可电离表面基团（聚苯乙烯为硫酸酯，聚丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯胶乳为甲基丙烯酸）合成。图案化的硅烷单层是由具有疏水性（烷基链）、极性和反应性（氨基官能团）或带电（季三甲基铵）取代基的三烷氧基硅烷通过光刻图案化工艺获得的。颗粒和硅烷图案涵盖了从疏水到亲水以及从非带电到高带电的大范围系统。研究了某些颗粒图案组合在有机和水性介质中的胶体组装行为，后者中pH的变化提供了对颗粒对特定表面类型的偏好的精确控制。在不同的pH值下，还考察了干燥阶段毛细管力对组装过程的影响。从实验结果中得出了在这种变化条件下装配机构的定性图。