U znanstvenom časopisu Small, jednom od najznačajnijih u području mikroznanosti i nanoznanosti, objavljen je rad u kojem se opisuje inovativna metodologija za poboljšanje svojstava i funkcije površina materijala čija bi primjena mogla dovesti do značajnog pomaka u razvoju elektroničkih uređaja, senzora i biosenzora te u elektrokatalizi i medicini. U ovom radu koji potpisuje multidiscplinarna ekipa znanstvenika s Instituta Ruđer Bošković koji vodi dr. sc. Katarina Marušić znanstveni je fokus na samoorganiziranim monoslojevima i njihovom umrežavanju u polimernu prevlaku debljine mjerene tek u nanometrima. Odnosno, samoorganizirani monosloj (SAM) je tanki sloj molekula koji je samoorganiziran na površini nekog drugog materijala. Možemo ga zamisliti kao sloj 'debljine' samo jedne molekule koji djeluje kao arhitekt materijala. To znači da se molekule u tom sloju same poslože u visoko organiziranu strukturu, bez dodatnih pomagala. Međutim, problem je da se samoorganizirani monoslojevi relativno lako odvajaju s površine pa je njihova primjena ograničena. Upravo ovim radom naši znanstvenici nude rješenje tog problema.
Dr. Marušić opisala je dodatno o čemu se radi, odnosno zašto je uredništvo uglednog časopisa procijenilo ovo istraživanje vrijednim.
- Metodologija koju smo razvili bazirana je na elektrokemijskim mjerenjima, kojima je moguće odrediti stupanj umreženja samoorganiziranih monoslojeva. Također, po prvi puta smo uspješno umrežili monoslojeve sastavljene od elaidinske kiseline, nezasićene masne kiseline, primjenom gama zračenja. Radi se o procesu koji se zbiva na svega nekoliko nanometara od površine te je za njegovu primjenu moguće koristiti nisko energetske, odnosno nisko prodorne i male, a time i jeftine izvore ionizirajućeg zračenja, koje je jednostavno implementirati i u postojeća industrijska postrojenja, kazala je dr. Marušić.
Primjena samoorganiziranih monoslojeva znanstvenicima pomaže stvoriti održivije i ekološki prihvatljivije materijale i postupke. Štoviše, dosadašnja istraživanja otkrila su da samoorganizirani monoslojevi imaju veliki potencijal primjene u različitim područjima nanotehnologije, biosenzorike, biomedicine te za primjenu u elektroničkim uređajima, senzorima i medicinskim uređajima.
- Postupak samoorganizacije omogućava brzo i precizno stvaranje nanostruktura koje su jako korisne u različitim tehnologijama. Proučavanje ovakvih slojeva ima duboke implikacije za razvoj novih primjena, odnosno funkcija materijala s unaprijeđenim ili potpuno novim svojstvima. Zamislite materijale koji su super-otporni na vanjske utjecaje, visoko selektivni ili sposobni za preciznu interakciju s biološkim stanicama. To su samo neka od obećavajućih područja koja istraživanje samoorganiziranih monoslojeva otvara, rekla je dr. Marušić koja je viša znanstvena suradnica u Laboratoriju za radijacijsku kemiju i dozimetriju IRB-a.
Tim koji uz dr. Marušić okuplja znanstvenike iz Zavoda za kemiju materijala doktorandicu Enu Pezić, dr. sc. Nives Matijaković Mlinarić, dr. sc. Damira Kralja i dr. sc. Branku Mihaljević te dr. sc. Pavla Dubčeka i dr. sc. Jordi Sancho-Parramona iz Zavoda za fiziku materijala IRB-a, pokazao je da je monoslojeve moguće učiniti dugotrajno stabilnim umrežavanjem. Primjenom gama zračenja znanstvenici su umrežili samoorganizirane monoslojeve masne kiseline na bakru. Umrežavanjem se molekule spajaju u iznimno tanku polimernu nano prevlaku značajno otporniju na vanjske utjecaje.