[ca] L'electrònica molecular té com a objectiu utilitzar molècules individuals o un conjunt de molècules funcionals com a components actius en dispositius. Per avançar en aquest camp, existeix una clara necessitat d'immobilitzar les molècules en superfícies. Aquesta tesi es centra en la preparació de monocapes auto-assemblades (Self-Assembled Monolayers, SAMs) basades en molècules funcionals per al desenvolupament de superfícies interruptores intel·ligents i sensors electroquímics. S'han desenvolupat SAMs basades en molècules redox actives, les propietats de les quals es poden modular electroquímicament. En primer lloc, s'ha demostrat l'optimització de dues metodologies per preparar SAMs sobre or basades en radicals orgànics derivats d'urazol. Aquests radicals mostren una estabilitat limitada en solució, ja que tendeixen a dimeritzar i no és possible aïllar-los en estat sòlid. Generant in situ el radical o emprant el precursor, s'han pogut preparar SAMs radicalàries, exhibint activitat magnètica i redox. En segon lloc, s'han sintetitzat SAMs incorporant punts quàntics semiconductors (Quantum Dots, QDs) funcionalitzats amb ferrocè (Fc). La intensitat d'emissió (lectura òptica) dels QDs s'ha pogut modular canviant l'estat redox del Fc ancorat (escriptura elèctrica). Amb aquesta estratègia s'han aconseguit interruptors binaris i ternaris altament estables i reversibles. A més a més, s'han dissenyat SAMs per desenvolupar sensors altament sensibles utilitzant interaccions supramoleculars entre la superfície modificada i l'analit. Sota aquesta premissa, s'ha fabricat un sensor impedimètric amb l'objectiu de detectar selectivament contaminants d'hidrocarburs aromàtics policíclics (Policyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs) en aigua. S'ha demostrat que els PAHs ancorats en superfície poden interactuar selectivament amb una altra molècula PAH específica gràcies a interaccions π- entre molècules aromàtiques petites idèntiques. Finalment, s'ha desenvolupat un sensor de pH basat en un transistor d'efecte de camp orgànic modulat per un electròlit (Electrolyte-Gated Field-Effect Transistor, EGOFET), capaç de funcionar en un ampli rang de pH, de 1 a 10, amb alta sensibilitat. En aquest dispositiu, s'ha utlitzat un elèctrode de carboni magnètic capaç de capturar nanopartícules magnètiques funcionalitzades. La formació del complex host-guest entre les ß-ciclodextrines ancorades i l'imidazol s'ha emprat com a indicació indirecta del pH de la solució.

[es] La electrónica molecular tiene como objetivo utilizar moléculas individuales o un conjunto de moléculas funcionales como componentes activos en dispositivos. Para avanzar en este campo, existe una clara necesidad de inmovilizar las moléculas en superficies. Esta tesis se centra en la preparación de monocapas auto-ensambladas (Self-Assembled Monolayers, SAMs) de moléculas funcionales para el desarrollo de superficies interruptoras inteligentes y sensores electroquímicos. Se han desarrollado SAMs conmutables moduladas electroquímicamente basadas en moléculas redox activas. En primer lugar, se han optimizado dos metodologías para preparar SAMs sobre oro basadas en radicales orgánicos derivados del urazol. Estos radicales muestran una estabilidad limitada en solución, ya que tienden a dimerizar y no es posible aislarlos en estado sólido. Generando in situ el radical o empleando el precursor se han obtenido SAMs radicalarias, exhibiendo actividad magnética y redox. En segundo lugar, se han preparado SAMs basadas en puntos cuánticos semiconductores (Quantum Dots, QDs) funcionalizados con ferroceno (Fc). La intensidad de emisión (lectura óptica) de los QDs se ha conseguido modular cambiando el estado redox del Fc anclado (escritura eléctrica). Se han logrado preparar interruptores binarios y ternarios altamente estables y reversibles. Además, se han empleado SAMs para desarrollar sensores altamente sensibles utilizando interacciones supramoleculares entre la superficie modificada y el analito. Bajo esta premisa, se ha preparado un sensor impedimétrico con el objetivo de detectar selectivamente contaminantes de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs) en agua. Se ha demostrado que los PAHs anclados en superficie pueden interactuar selectivamente con otra molécula PAH específica, gracias a interacciones π entre moléculas aromáticas pequeñas idénticas. Por último, se ha desarrollado un sensor de pH basado en un transistor de efecto de campo orgánico controlado por un medio electrolítico (Electrolyte-Gated Ffield-Effect Transistor, EGOFET), capaz de funcionar en un amplio rango de pH, de 1 a 10, con alta sensibilidad. Para este dispositivo, se ha usado como electrodo puerta un electrodo de carbono magnético capaz de atrapar nanopartículas magnéticas funcionalizadas en su superficie. La formación del complejo host-guest entre ß-ciclodextrinas e imidazol se ha usado como indicación indirecta del pH de la solución.