Langmuir-Tröge sind zentrale Werkzeuge der Grenzflächenforschung und dienen zur kontrollierten Erzeugung, Kompression und Charakterisierung ultradünner Filme an der Luft-Wasser-Grenzfläche. Sie ermöglichen die präzise Untersuchung von Monolagen und Multilagen aus organischen oder biologischen Molekülen und durch die anschließende Übertragung dieser Filme auf feste Substrate lassen sich strukturierte Schichten mit definierter Molekülorientierung herstellen.
Der am Institut verfügbare Langmuir-Trog KSV 2000 von KSV Instruments ist speziell für die Erzeugung hochwertiger organischer und biologischer Monolagen sowie Multilagen auf festen Substraten ausgelegt. Der Trog verfügt über eine effektive Oberfläche von 530 × 150 mm² bei einem Volumen von 0,95 Litern und ist mit einer hochauflösenden Filmbalance ausgestattet, die einen Messbereich von 0 bis 250 mN/m bei einer Auflösung von 4 µN/m abdeckt. Die Kompressionsgeschwindigkeit ist programmierbar und deckt einen weiten Bereich von 0,01 bis 800 mm/min ab, was eine flexible Anpassung an unterschiedliche Materialspezifikationen erlaubt. Dabei erfolgt die Kompression der Monolage symmetrisch, wodurch Fließeffekte des Films minimiert und Genauigkeit sowie Reproduzierbarkeit des Oberflächendrucks maximiert werden. Für die Schichtübertragung können Substrate bis zu einer Größe von 100 × 100 mm verwendet werden, wobei die Abscheidegeschwindigkeit je nach Modus zwischen 0,1 und 85 mm/min oder 0,2 und 170 mm/min liegt und in feinen Schritten von 0,1 mm/min justiert werden kann. Der Dippermotor ist als servogesteuerter Gleichstrommotor ausgeführt und gewährleistet eine gleichmäßige, präzise Bewegung während des Beschichtungsprozesses. Dieser ermöglicht in Kombination mit der uneingeschränkten Zahl an Depositionszyklen den reproduzierbaren Aufbau komplexer Multilagensysteme. Der eigentliche Trogkörper besteht aus PTFE (Teflon), einem chemisch inerten Material, das sich durch hohe Beständigkeit und einfache Reinigung auszeichnet und damit ideal für empfindliche Grenzflächenexperimente ist.
Insgesamt stellt das KSV 2000 ein vielseitiges und präzises Forschungsinstrument dar, das durch seine hohe Messgenauigkeit, flexible Prozesssteuerung und robuste Bauweise optimal für anspruchsvolle Arbeiten an funktionalen Grenzflächen und dünnen Schichtsystemen geeignet ist.
