226
Views
62
CrossRef citations to date
0
Altmetric
Articles

Chemical force microscopy: probing chemical origin of interfacial forces and adhesion

Pages 313-364 | Published online: 02 Apr 2012

References

  • Myers , D. 1999 . Surfaces, Interfaces, and Colloids , New York , NY : John Wiley & Sons .
  • Philp , D. and Stoddart , J. F. 1996 . Angew. Chem. Int. Ed. (Engl.) , 35 : 1155 – 1196 .
  • Birdi , K. S. , ed. 1997 . Surface and Colloid Chemistry , Boca Raton , FL : CRC Press .
  • Israelachvili , J. 1992 . Intermolecular and Surface Forces , New York : Academic Press .
  • van Oss , C. J. , Chaudhury , M. K. and Good , R. J. 1988 . Chem. Rev. , 88 : 927 – 941 .
  • Frisbie , C. D. , Rozsnyai , L. F. , Noy , A. , Wrighton , M. S. and Lieber , C.M. 1994 . Science , 265 : 2071 – 2074 .
  • Binnig , G. , Quate , C. F. and Gerber , C. 1986 . Phys. Rev. Lett. , 56 : 930 – 933 .
  • Noy , A. , Frisbie , C. D. , Rozsnyai , L. F. , Wrighton , M. S. and Lieber , C. M. 1995 . J. Am. Chem. Soc. , 117 : 7943 – 7951 .
  • Noy , A. , Vezenov , D. V. and Lieber , C. M. 1997 . Annu Rev. Mater. Sci. , 27 : 381 – 421 .
  • Vezenov , D. V. , Noy , A. , Rozsnyai , L. F. and Lieber , C. M. 1997 . J. Am. Chem. Soc. , 119 : 2006 – 2015 .
  • van der Vegte , E. W. and Hadziioannou , G. 1997 . J. Phys. Chem. B , 101 : 9563 – 9569 .
  • He , H. X. , Li , C. Z. , Song , J. Q. , Mu , T. , Wang , L. , Zhang , H. L. and Liu , Z. F. 1997 . Mol. Cryst. Liq. Cryst. A , 294 : 99 – 102 .
  • Noy , A. , Vezenov , D. V. , Kayyem , J. F. , Meade , T. J. and Lieber , C. M. 1997 . Chem. Biol. , 4 : 519 – 527 .
  • Trifonova-van Haeringen , D. , Schonherr , H. , Vancso , G. J. , van der Does , L. , Noordermeer , J. W. M. and Janssen , P. J. P. 1999 . Rubber Chem. Technol. , 72 : 862 – 875 .
  • Schonherr , H. , Chechik , V. , Stirling , C. J. M. and Vancso , G. J. 2001 . ACS Symp. Ser. , 781 : 36 – 57 .
  • Schonherr , H. , van Os , M. T. , Vancso , G. J. , Forch , R. , Knoll , W. , Hruska , Z. , Kurdi , J. and Arefi-Khonsari , F. 2000 . Chem. Commun. , : 1303 – 1304 .
  • Schonherr , H. and Vancso , G. J. 1998 . J. Polym. Sci. B , 36 : 2483 – 2492 .
  • Schoenherr , H. , van Os , M. T. , Foerch , R. , Timmons , R. B. , Knoll , W. and Vancso , G. J. 2000 . Chem. Mater. , 12 : 3689 – 3694 .
  • Schoenherr , H. , Hruska , Z. and Vancso , G. J. 1998 . Macromolecules , 31 : 3679 – 3685 .
  • Schoenherr , H. and Vancso , G. J. 1997 . Macromolecules , 30 : 6391 – 6394 .
  • Hillborg , H. , Tomczak , N. , Olah , A. , Schoenherr , H. and Vancso , G. J. 2004 . Langmuir , 20 : 785 – 794 .
  • Vezenov , D. V. , Noy , A. and Lieber , C. M. 1997 . Proceedings of the 20th Annual Meeting of the Adhesion Society 23 – 25 .
  • Ito , T. , Namba , M. , Buehlmann , P. and Umezawa , Y. 1997 . Langmuir , 13 : 4323 – 4332 .
  • Headrick , J. E. and Berrie , C. L. 2004 . Langmuir , 20 : 4124 – 4131 .
  • Graham , J. F. , Griffiths , K. , Kovar , M. , Norton , P. R. , Ogini , F. and Warren , O. L. 1999 . J. Vac. Sci. Technol. A , 17 : 2240 – 2245 .
  • Ara , M. and Tada , H. 2003 . Appl. Phys. Lett. , 83 : 578 – 580 .
  • Wong , S. S. , Joselevich , E. , Woolley , A. T. , Cheung , C. L. and Lieber , C. M. 1998 . Nature , 394 : 52 – 55 .
  • Wong , S. S. , Woolley , A. T. , Joselevich , E. , Cheung , C. L. and Lieber , C. M. 1998 . J. Am. Chem. Soc. , 120 : 8557 – 8558 .
  • Vezenov , D. V. , Zhuk , A. V. , Whitesides , G. M. and Lieber , C. M. 2002 . J. Am. Chem. Soc. , 124 : 10578 – 10588 .
  • Fujihira , M. , Okabe , Y. , Tani , Y. , Furugori , M. and Akiba , U. 2000 . Ultramicroscopy , 82 : 181 – 191 .
  • Hafner , J. H. , Cheung , C. L. , Woolley , A. T. and Lieber , C. M. 2001 . Prog. Biophys. Mol. Biol. , 77 : 73 – 110 .
  • Derjaguin , B. V. , Muller , V. M. and Toporov , Yu. P. 1975 . J. Colloid Interf. Sci. , 53 : 314 – 326 .
  • Johnson , K. L. , Kendall , K. and Roberts , A. D. 1971 . Proc. R. Soc. London, A , 324 : 301 – 313 .
  • Maugis , D. 1992 . J. Colloid Interf. Sci. , 150 : 243 – 269 .
  • Muller , V. M. , Yushchenko , V. S. and Derjaguin , B. V. 1980 . J. Colloid Interf. Sci. , 77 : 91 – 101 .
  • Carpick , R. W. , Ogletree , D. F. and Salmeron , M. 1999 . J. Colloid Interf. Sci. , 211 : 395 – 400 .
  • Johnson , K. L. and Greenwood , J. A. 1997 . J. Colloid Interf. Sci. , 192 : 326 – 333 .
  • Dzyaloshinskii , I. E. , Lifshitz , E. M. and Pitaevskii , L. P. 1961 . Adv. Phys. , 10 : 165 – 209 .
  • London , F. 1937 . Trans. Faraday Soc. , 33 : 8 – 26 .
  • Klopman , G. 1968 . J. Am. Chem. Soc. , 90 : 223 – 234 .
  • Drago , R. S. and Wayland , B. 1965 . J. Am. Chem. Soc. , 87 : 3571
  • Bell , G. I. 1978 . Science , 200 : 618 – 627 .
  • Evans , E. and Williams , P. 2002 . Physics of Bio-Molecules and Cells, H. Flyvbjerg , Edited by: Jülicher , F. , Ormos , P. and David , F. Vol. 75 , 147 – 185 . Heidelberg : EDP Sciences–Springer .
  • Evans , E. and Williams , P. 2002 . Physics of Bio-Molecules and Cells , Edited by: Flyvbjerg , H. , Jülicher , F. , Ormos , P. and David , F. Vol. 75 , 187 – 203 . Heidelberg : EDP Sciences–Springer .
  • Evans , E. and Ritchie , K. 1997 . Biophys. J. , 72 : 1541 – 1555 .
  • Hanggi , P. , Talkner , P. and Borkovec , M. 1990 . Rev. Mod. Phys. , 62 : 251 – 341 .
  • Evans , E. 1999 . Faraday Discuss. , 111 : 1 – 16 .
  • Merkel , R. , Nassoy , P. , Leung , A. , Ritchie , K. and Evans , E. 1999 . Nature , 397 : 50 – 53 .
  • Pope , L. H. , Davies , M. C. , Laughton , C. A. , Roberts , C. J. , Tendler , S. J. and Williams , P. M. 2001 . Eur. Biophys. J. , 30 : 53 – 62 .
  • Strunz , T. , Oroszlan , K. , Schafer , R. and Guntherodt , H. J. 1999 . Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 96 : 11277 – 11282 .
  • Green , N. H. , Williams , P. M. , Wahab , O. , Davies , M. C. , Roberts , C. J. , Tendler , S. J. and Allen , S. 2004 . Biophys. J. , 86 : 3811 – 3821 .
  • Williams , P. M. , Fowler , S. B. , Best , R. B. , Toca-Herrera , J. L. , Scott , K. A. , Steward , A. and Clarke , J. 2003 . Nature , 422 : 446 – 449 .
  • Patel , A. B. , Allen , S. , Davies , M. C. , Roberts , C. J. , Tendler , S. J. B. and Williams , P. M. 2004 . J. Am. Chem. Soc. , 126 : 1318 – 1319 .
  • Rigby-Singleton , S. M. , Allen , S. , Davies , M. C. , Roberts , C. J. , Tendler , S. J. B. and Williams , P.M. 2002 . J. Chem. Soc. Perkin Trans. , 2 : 1722 – 1727 .
  • Zepeda , S. , Yeh , Y. and Noy , A. 2003 . Langmuir , 19 : 1457 – 1461 .
  • Skulason , H. and Frisbie , C. D. 2000 . Langmuir , 16 : 6294 – 6297 .
  • Warszynski , P. , Papastavrou , G. , Wantke , K. D. and Mohwald , H. 2003 . Colloid. Surf. A , 214 : 61 – 75 .
  • Tormoen , G. W. , Drelich , J. and Beach , E. R. 2004 . J. Adhesion Sci. Technol. , 18 : 1 – 17 .
  • Sinniah , S. K. , Steel , A. B. , Miller , C. J. and Reutt-Robey , J. E. 1996 . J. Am. Chem. Soc. , 118 : 8925 – 8931 .
  • Clear , S. C. and Nealey , P. F. 1999 . J. Colloid Interf. Sci. , 213 : 238 – 250 .
  • Vezenov , D. V. , Noy , A. and Lieber , C. M. 2003 . J. Adhesion Sci. Technol. , 17 : 1385 – 1401 .
  • Yam , C. M. , Xiao , Z. D. , Gu , J. H. , Boutet , S. and Cai , C. Z. 2003 . J. Am. Chem. Soc. , 125 : 7498 – 7499 .
  • Segeren , L. H. G. J. , Siebum , B. , Karssenberg , F. G. , van den Berg , J. W. A. and Vancso , G. J. 2002 . J. Adhesion Sci. Technol. , 16 : 793 – 828 .
  • McKendry , R. , Theoclitou , M.-E. , Abell , C. and Rayment , T. 1998 . Langmuir , 14 : 2846 – 2849 .
  • Sato , F. , Okui , H. , Akiba , U. , Suga , K. and Fujihira , M. 2003 . Ultramicroscopy , 97 : 303 – 314 .
  • Carpick , R. W. and Salmeron , M. 1997 . Chem. Rev. , 97 : 1163 – 1194 .
  • Beake , B. D. and Leggett , G. J. 1999 . Phys. Chem. Chem. Phys. , 1 : 3345 – 3350 .
  • Brewer , N. J. and Leggett , G. J. 2004 . Langmuir , 20 : 4109 – 4115 .
  • Leggett , G. J. 2003 . Anal. Chim. Acta , 479 : 17 – 38 .
  • Beach , E. R. , Tormoen , G. W. and Drelich , J. 2002 . J. Adhesion Sci. Technol. , 16 : 845 – 868 .
  • Duwez , A.-S. , Jonas , U. and Klein , H. 2003 . Chem. Phys. Chem. , 4 : 1107 – 1111 .
  • Hildebr , J. H. and Scott , R. L. 1962 . Regular Solutions , Englewood Cliffs , NJ : Prentice-Hall .
  • Noy , A. , Zepeda , S. , Christine , A. O. , Yeh , Y. and De Yoreo , J. J. 2003 . J. Am. Chem. Soc. , 125 : 1356 – 1362 .
  • He , H.-X. , Huang , W. , Zhang , H. , Li , Q.G. , Li , S. F. Y. and Liu , Z. F. 2000 . Langmuir , 16 : 517 – 521 .
  • Zhang , H. , He , H. X. , Wang , J. , Mu , T. and Liu , Z. F. 1998 . Appl. Phys. A , 66 : S269 – S271 .
  • Wallwork , M. L. , Smith , D. A. , Zhang , J. , Kirkham , J. and Robinson , C. 2001 . Langmuir , 17 : 1126 – 1131 .
  • Zhang , H. , He , H.-X. , Mu , T. and Liu , Z.-F. 1998 . Thin Solid Films , 327–329 : 778 – 780 .
  • Zhang , H. , Zhang , H.-L. , He , H.-X. , Zhu , T. and Liu , Z.-F. 1999 . Mater. Sci. Eng. C , 8–9 : 191 – 194 .
  • Wang , J. , Zhang , H. , He , H. , Hou , T. , Liu , Z. and Xu , X. 1998 . Theochem , 451 : 295 – 303 .
  • Smith , D. A. , Wallwork , M. L. , Zhang , J. , Kirkham , J. , Robinson , C. , Marsh , A. and Wong , M. 2000 . J. Phys. Chem. B , 104 : 8862 – 8870 .
  • Smith , D. A. , Robinson , C. , Kirkham , J. , Zhang , J. and Wallwork , M. L. 2001 . Rev. Anal. Chem. , 20 : 1 – 27 .
  • Smith , D. A. , Connell , S. D. , Robinson , C. and Kirkham , J. 2003 . Anal. Chim. Acta , 479 : 39 – 57 .
  • Zhang , J. , Kirkham , J. , Robinson , C. , Wallwork , M. L. , Smith , D. A. , Marsh , A. and Wong , M. 2000 . Anal. Chem. , 72 : 1973 – 1978 .
  • Kreller , D. I. , Gibson , G. , van Loon , G. W. and Horton , J. H. 2002 . J. Colloid Interf. Sci. , 254 : 205 – 213 .
  • Ashby , P. D. , Chen , L. W. and Lieber , C. M. 2000 . J. Am. Chem. Soc. , 122 : 9467 – 9472 .
  • Ito , T. , Citterio , D. , Buehlmann , P. and Umezawa , Y. 1999 . Langmuir , 15 : 2788 – 2793 .
  • Dicke , C. and Hahner , G. 2002 . J. Am. Chem. Soc. , 124 : 12619 – 12625 .
  • Jarzynski , C. 1997 . Phys. Rev. Lett. , 78 : 2690 – 2693 .
  • Liphardt , J. , Dumont , S. , Smith , S. B. , Tinoco , I. Jr. and Bustamante , C. 2002 . Science , 296 : 1832 – 1835 .
  • Houston , J. E. and Michalske , T. A. 1992 . Nature , 356 : 266 – 267 .
  • Houston , J. E. and Kim , H. I. 2002 . Acc. Chem. Res. , 35 : 547 – 553 .
  • Jarvis , S. P. , Yamada , H. , Yamamoto , S. L. , Tokumoto , H. and Pethica , J. B. 1996 . Nature , 384 : 247 – 249 .
  • Ashby , P. D. 2003 . Intermolecular and interfacial forces: elucidating molecular mechanisms using chemical force microscopy, PhD Thesis , Cambridge , MA : Harvard University .
  • Ashby , P. D. and Lieber , C. M. 2004 . J. Am. Chem. Soc. , 126 : 16973 – 16980 .
  • Ashby , P. D. and Lieber , C. M. 2005 . J. Am. Chem. Soc. , accepted
  • Park , B. , Chandross , M. , Stevens , M. J. and Grest , G. S. 2003 . Langmuir , 19 : 9239 – 9245 .
  • Leng , Y. and Jiang , S. 2002 . J. Am. Chem. Soc. , 124 : 11764 – 11770 .
  • Patrick , D. L. , Flanagan , J. F. , Kohl , P. and Lynden-Bell , R. M. 2003 . J. Am. Chem. Soc. , 125 : 6762 – 6773 .
  • Okabe , Y. , Furugori , M. , Tani , Y. , Akiba , U. and Fujihira , M. 2000 . Ultramicroscopy , 82 : 203 – 212 .
  • Green , J. B. D. 2003 . Anal. Chim. Acta , 496 : 267 – 277 .
  • Abe , T. , Kurihara , K. , Higashi , N. and Niwa , M. 1995 . J. Phys. Chem. , 99 : 1820 – 1823 .
  • Skulason , H. and Frisbie , C. D. 2002 . Anal. Chem. , 74 : 3096 – 3104 .
  • He , H.-X. , Zhang , H. , Wang , Y.-C. and Liu , Z.-F. 1999 . Mol. Cryst. Liq. Cryst. A , 337 : 301 – 304 .

Reprints and Corporate Permissions

Please note: Selecting permissions does not provide access to the full text of the article, please see our help page How do I view content?

To request a reprint or corporate permissions for this article, please click on the relevant link below:

Academic Permissions

Please note: Selecting permissions does not provide access to the full text of the article, please see our help page How do I view content?

Obtain permissions instantly via Rightslink by clicking on the button below:

If you are unable to obtain permissions via Rightslink, please complete and submit this Permissions form. For more information, please visit our Permissions help page.