Depende mucho del material y su entorno, pero el autoensamblaje es básicamente una reacción físico-conformacional que reduce el estado general de energía del sistema y, por lo tanto, es termodinámicamente favorable .
Un ejemplo simple que se usa a menudo para ilustrar el autoensamblaje son las monocapas de autoensamblaje o SAM. Los grupos de oro y tiol (-SH) comparten un enlace cuasi covalente muy fuerte, y cuando el dodecanotiol (una larga cadena lineal y alifática de doce carbonos con un grupo sulfihidrilo en un extremo) se pone en contacto con una superficie de oro (plano como en un electrodo o esférico como en una nanopartícula), las moléculas de dodecanotiol migran de la solución a la superficie de oro sin agregar energía adicional al sistema. Lo hacen a su propio ritmo, y donde una molécula se ha asentado, ninguna otra lo hace, por lo que al final se obtiene una capa gruesa de una molécula, por lo tanto, monocapa.
Puede pensar que el autoensamblaje de moléculas libres en solución podría violar la entropía, pero recuerde que la reducción de la aleatoriedad en el sistema se acompaña de una reducción en la energía de enlace total debido a la formación de Au-S.
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El autoensamblaje es eso, simplemente. Un fenómeno natural que ordena y organiza un sistema de al menos dos compuestos o materiales.