Adsorption of chain molecules with a polar head a scaling description

Abstract
The adsorption of chain molecules at an interface is investigated assuming that the molecule has both a polar head type of attraction localized on the chain and a uniform interaction of the chain monomers with the surface. A scaling description of the chain configurations and interactions is used. It is shown that the presence of a uniform surface attraction changes the phase diagram drastically. Both a low density two-dimensional regime and a high density phase with the chains confined in narrow cylinders can occur. The transition between the two phases is first order. Power laws for the surface density, layer thickness and surface pressure are derived. The qualitative similarity with the behaviour observed for short chain lipids and surfactants is also noted and it is suggested that a uniform surface interaction may also play an important role there.

Résumé
L'adsorption de molécules en chaînes à une interface est étudiée en supposant que chaque molécule présente un point d'interaction localisé sur la chaîne (du type tête polaire) et une interaction uniforme de ses monomères avec la surface. Une description en terme de lois d'échelles des configurations de chaînes et des interactions est discutée. L'existence d'une attraction de surface uniforme affecte profondément le diagramme de phase. Un régime bidimensionnel de faible densité et une phase haute densité avec les chaînes confinées dans des cylindres étroits peuvent être rencontrés. La transition entre les deux phases est du premier ordre. Les lois de puissance pour la densité à l'interface, l'épaisseur de la couche et la pression de surface sont dérivées. Le comportement des lipides et agents de surface à chaînes courtes est qualitativement semblable et il est suggéré qu'une interaction de surface uniforme peut aussi jouer un rôle important dans ce cas.