journal article·2018-05

Polymer on Top: Current Limits and Future Perspectives of Quantitatively Evaluating Surface Grafting

Lukas Michalek, Leonie Barner, Christopher Barner‐Kowollik

Advanced Materials· Volume 30· Issue 21
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Abstract

Abstract Well‐defined polymer strands covalently tethered onto solid substrates determine the properties of the resulting functional interface. Herein, the current approaches to determine quantitative grafting densities are assessed. Based on a brief introduction into the key theories describing polymer brush regimes, a user's guide is provided to estimating maximum chain coverage and—importantly—examine the most frequently employed approaches for determining grafting densities, i.e., dry thickness measurements, gravimetric assessment, and swelling experiments. An estimation of the reliability of these determination methods is provided via carefully evaluating their assumptions and assessing the stability of the underpinning equations. A practical access guide for comparatively and quantitatively evaluating the reliability of a given approach is thus provided, enabling the field to critically judge experimentally determined grafting densities and to avoid the reporting of grafting densities that fall outside the physically realistic parameter space. The assessment is concluded with a perspective on the development of advanced approaches for determination of grafting density, in particular, on single‐chain methodologies.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Polymer Surface Interaction Studies · Surface Modification and Superhydrophobicity · Force Microscopy Techniques and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Chemistry, Physics and Mechanical Engineering Institute for Future Environments Queensland University of Technology (QUT) 2 George Street Brisbane QLD 4000 Australia

Institute for Biological Interfaces Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Hermann–von‐Helmholtz‐Platz 1 76344 Eggenstein‐Leopoldshafen Germany

Macromolecular Architectures Institut für Technische Chemie und Polymerchemie Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Engesserstr. 18 76131 Karlsruhe Germany

Funding

Australian Research Council · Queensland University of Technology · Karlsruher Institut für Technologie

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