Historia del producto de la membrana LB
El estudio de la monocapa se inició en el siglo XVIII. Cuando el famoso estadista estadounidense B. Franklin visitó Gran Bretaña, realizó un experimento en Clapham, Londres. Dejó caer una cucharada de aceite (aproximadamente 2 ml) sobre la superficie del agua del estanque de medio acre. El aceite se esparció rápidamente bajo la influencia del viento, pero las olas del agua del estanque se calmaron. Se puede decir que este es el registro experimental científico más antiguo de la investigación de la membrana LB. No fue hasta que L. Rayleigh propuso por primera vez el concepto de monocapa en 1890 que se completó la explicación científica de este fenómeno. Utilizó una película de aceite extendida sobre la superficie del agua para estudiar la tensión superficial del agua y estimó con éxito que el espesor de esta película estaba entre 1 y 2 nm, sabiendo que era el espesor de una monocapa de ácido graso.
En septiembre de 1891, Pockels diseñó un tanque de agua con una barrera metálica para comprimir y controlar el área de la membrana, y señaló que cuando el área de la membrana alcanzaba un cierto valor, la tensión superficial de la película de aceite cambiaba poco. . 1917 L. Langmuir mejoró el dispositivo experimental basado en la célula de Pockels y desarrolló un nuevo equilibrio de membrana. Con este dispositivo, es posible determinar con precisión el tamaño y la orientación de las moléculas y comprender su disposición e interacciones mutuas. Su investigación sentó las bases teóricas de la monocapa. En 1932 Langmuir recibió el Premio Nobel por su destacado trabajo.
En una reunión de la Sociedad Faraday en 1919, Langmuir informó los resultados de sus experimentos: por primera vez, se logró la transferencia de una monocapa de ácido graso del agua a un sustrato sólido, y el efecto de Se logró una monocapa de este tipo en la superficie del sustrato sólido. La naturaleza tiene un gran impacto. Al final de su conferencia, Langmuir mencionó que la mayor parte del trabajo experimental fue realizado por K. Blodgett. En 1933, Langmuir y Blodgett reanudaron su trabajo sobre la monocapa que había permanecido en la superficie del agua durante más de una década. En 1934, Blodgett describió por primera vez en detalle cómo construir membranas compuestas multicapa mediante la transferencia secuencial de monocapas. En experimentos posteriores, Langmuir y Blodgett comprobaron que muchas sustancias pueden formar películas multicapa y utilizaron técnicas ópticas para estudiar las propiedades de las películas. La tecnología de transferencia de una sola capa establecida por Langmuir y Blodgett y su investigación sobre películas multicapa combinadas atrajo a muchos científicos a invertir en este campo en ese momento, formando el primer clímax de la investigación de las películas LB.
Tras el estallido de la Segunda Guerra Mundial, esta investigación se vio interrumpida. En la década de 1960, el científico alemán H. Kuhn descubrió por primera vez la aplicación de la tecnología de membrana LB, realizó el ensamblaje de funciones moleculares y construyó un sistema ordenado de moléculas. Tomó la iniciativa en la introducción de moléculas de tinte en membranas LB para investigación espectral y realizó investigaciones sobre membranas LB funcionales ensambladas de una sola capa y sistemas de transferencia de energía. Su primer artículo de investigación publicado sobre la introducción de moléculas de colorantes fotoactivos en membranas LB tuvo un gran impacto en el desarrollo de la investigación sobre membranas LB y fue aclamado como una contribución que marcó época.
En el campo de la tribología, Langmuir informó por primera vez los resultados de la investigación sobre la transferencia de una monocapa de ácido graso a un sustrato sólido y su enorme impacto en las propiedades superficiales del sustrato sólido, y señaló que esta monocapa puede reducir la fricción del deslizador y el desgaste entre ellos. Más de una década después, Hardy y Beek descubrieron que una monocapa de moléculas polares de cadena larga podría reducir el coeficiente de fricción cuando dos superficies metálicas se deslizan entre sí. Pero éstas son sólo investigaciones básicas sobre la lubricación límite.
En la década de 1980, las películas LB atrajeron la atención de académicos en los campos de la física, la biología, la electrónica, la óptica, la química, la ciencia de los materiales, la tribología y otros campos en el país y en el extranjero, y se utilizaron en muchos aspectos. También se ha desarrollado en cierta medida la investigación aplicada en este ámbito. El desarrollo de materiales funcionales promueve el desarrollo de estructuras de dispositivos en la dirección de la miniaturización, integración, multifuncionalidad y alta confiabilidad.
Como nueva tecnología en el campo de la alta tecnología, la membrana LB es uno de los métodos eficaces para lograr el ensamblaje molecular y la nanolubricación, y ha atraído cada vez más atención.