分子自組裝膜，尤其是自組裝單層膜，是分子自組裝研究最多的領域，並得到了廣泛的應用。例如，SAMs在許多領域都有實際應用，如電子儀器制造、塑料成型、防腐層研究等。SunghoKim al。研究了TiO2 _ 2納米粒子和聚苯胺的自組裝薄膜聚合物膜，可以消除生物汙垢。自組裝單層可以通過含有自由移動端基(如硫醇和氨基)的有機分子(脂肪族或芳香族)修飾電極表面，賦予電極表面新的功能。尼爾馬利亞克。Chaki等人闡述了自組裝膜在生物傳感器中的應用，並解釋了單分子層的設計在基於自組裝膜的生物傳感器中起著關鍵作用。F.Sinapi等人利用基於多晶鋅的自組裝技術，在乙醇溶液體系中合成了(MeO)3Si(CH2)3SH自組裝膜，並證實該膜為保護性吸收膜。
(2)分子自組裝在生物科學中的應用:
目前，分子自組裝主要應用於生物科學，如酶、蛋白質、DNA、肽和磷脂的自組裝生物分子膜。這些生物分子自組裝膜廣泛應用於生物傳感器、分子器件、高效催化材料和醫用生物材料等領域。例如，肽類表面活性劑的自組裝行為對於研究無油生物表面活性劑的人工合成和分子自組裝動力學具有積極意義。Santoso等人通過表面活性劑的肽分子自組裝合成了納米管的納米囊泡，研究表明平均直徑在30-50n m之間。DNA樹狀大分子的自組裝是模擬生命中組蛋白DNA自組裝系統的最佳方式。由於DNA樹狀大分子自組裝體系中的DNA對核酸酶降解的阻礙作用，這種自組裝體系的結構在基因治療和生物醫學方面具有非常重要的應用。酶、蛋白質和DNA等生物分子的自組裝體系不僅保持了生物分子獨特的生物學功能，而且為信息和電子科學的發展提供了小型化和智能化的材料。隨著生物技術的進壹步發展和材料性能的進壹步提高，生物大分子自組裝體系將得到進壹步的研究和廣泛的應用。