ويهدف البروتوكول إلى التحقيق في التفاعل بين القطرات والركيزة فائقة رهاب الماء في الهواء. ويشمل ذلك معايرة نظام القياس وقياس قوة التفاعل في ركائز فائقة رهاب الماء مع كسور شبكية مختلفة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
قياس قوة التفاعل بين القطرة والركيزة فائقة رهاب الماء بواسطة طريقة ليفر البصرية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
والهدف من هذه الورقة هو التحقيق في قوة التفاعل بين قطرات وركائز فائقة رهاب الماء في الهواء. تم تصميم نظام قياس يستند إلى طريقة رافعة بصرية. يستخدم ناتئ ميليمتري كعنصر حساس للقوة في نظام القياس. أولا، يتم معايرة حساسية قوة العتلة البصرية باستخدام قوة كهرباء، وهي الخطوة الحاسمة في قياس قوة التفاعل. ثانيا، يتم إعداد ثلاثة ركائز فائقة hydrophobic مع كسور الشبكة المختلفة مع الجسيمات النانوية وشبكات النحاس. وأخيراً، فإن قوى التفاعل بين القطرات والركيزة فائقة رهاب الماء مع أجزاء الشبكة المختلفة تقاس من قبل النظام. ويمكن استخدام هذه الطريقة لقياس القوة على نطاق ميكرونيوتن الفرعي مع قرار على نطاق نانونيوتن. يمكن أن تساعد الدراسة المتعمقة لعملية الاتصال بالقطرات والهياكل فائقة رهاب الماء على تحسين كفاءة الإنتاج في الطلاء والأفلام والطباعة. كما يمكن استخدام نظام قياس القوة المصمم في هذه الورقة في مجالات أخرى لقياس القوة الدقيقة.
المقدمة
الاتصال بين قطرة وسطح سوبر مسعور ة شائعة جدا في الحياة اليومية والإنتاج الصناعي: قطرات الماء انزلاق من سطح ورقة اللوتس1،2، وstrider المياه السفر بسرعة فوق الماء3 4،5،6. يمكن لطلاء سوبر هيدروفوبيك على السطح الخارجي للسفينة تساعد على الحد من درجة التآكل للسفينة والحد من مقاومة الملاحة7،8،9،10. هناك قيمة كبيرة للإنتاج الصناعي والبحوث الحيوية في دراسة عملية ال....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. تجميع نظام معايرةS OL
- تجميع نظام المعايرة SOL وفقا للمخطط التخطيطي المبين في الشكل 2.
- إصلاح الليزر لدعم، مما يجعل زاوية بين الليزر والاتجاه الأفقي تكون 45 درجة.
- إصلاح PSD إلى دعم آخر، مما يجعل PSD عمودي ليزر. قم بتوصيل PSD بجهاز الحصول على البيانات وجهاز الحصول على البيانات بالكمبيوتر.
ملاحظة: يتم تحديد هذه الزوايا بواسطة القياس البصري للمربّب ولا يلزم أن تكون بالضبط 45 درجة أو 90 درجة. - إصلاح نهاية أوسع من ناتئ إلى جهاز عقد بينما يتم تعليق الطرف الآخر. إصلاح جهاز عقد إلى ثنائية الأبعاد عالية الدقة مرحلة الإزاحة.
ملاحظة: يتم عرض أبعاد ناتئ في الشكل ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
ويرد في الجدول 1إزاحة قطب اللوحة والسعة المقابلة بين ناتئ الناتئ والقطب المقيس في تجربة واحدة . العلاقة بين السعة C والتشريد z يتم تركيبها بواسطة متعدد الحدود التربيعي باستخدام الدالة polyfit في MATLAB، كما هو مبين في الشكل 4. يمكن الحصول على أول معامل من الدرجة P بواسطة وظيفة المناسب. القيمة النهائية لـ P هي 0.2799 pF/mm، وهو المتوسط المحسوب من عشر نتائج تجريبية.
ويرد في الجدول 2الجهد العرض والجهد الناتج المقابل.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
في هذا البروتوكول، يتم تجميع نظام قياس يستند إلى طريقة رافعة بصرية ومعايرة، وهو مصمم لقياس قوة التفاعل بين القطرات وركائز فائقة hydrophobic. من بين جميع الخطوات، من المهم معايرة SOL باستخدام قوة كهرباء. نتائج تجربة المعايرة تحقق من مكافئ. (8): P(1/Vp1-1/Vp2)يتناسب مع 2 (1/Vs12-1/Vs22)وتجعل من الممكن الحصول على قيمة القوة التي تقاس من خلال الجهد الناتج من PSD. من خلال تجربة قياس قوة التفاعل بين القطرات وركائز ف.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
وليس لدى صاحب البلاغ ما يكشفعنه.
شكر وتقدير
ويشكر المؤلفون مؤسسة تيانجين للعلوم الطبيعية (رقم 18JCNJC04800)، صندوق علوم علم التريبولوجيا التابع لمختبر الدولة الرئيسي لعلم التريبولوجيا (رقم. SKLTKF17B18) والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (منحة رقم 51805367) لدعمها.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكاميرا | شنتشن Andonstar التكنولوجيا المحدودة | المجهر الرقمي A1 | معدل الإطارات: 30 إطارا / ثانية ؛ المسافة البؤرية: 5 مم - 30 مم |
| جسر سعوي | AH2550A Andeen-Hagerling | الجسر السعوي لقياس السعة بين الكابولي والقطب الكهربائي لللوحة. | |
| جهاز الحصول على البيانات | National Instruments | USB-4431 | يستخدم جهاز الحصول على البيانات لقراءة بيانات جهد الإخراج. |
| التيار المستمر امدادات الطاقة | Keithley | 2410 | نطاق الجهد: & plusmn ؛ 5 & مو V; الدقة: 0.012٪ |
| المجهر | الإلكتروني للشبكة الصين | AGH100 ، AGH150 ، AGH300 | كسور الشبكة من AGH100 و AGH150 و AGH300 هي 46.18٪ و 51.39٪ و 58.79٪ على التوالي |
| ليزر | شنتشن الأشعة تحت الحمراء تكنولوجيا المحدودة. | HW650AD100-10BD | الطول الموجي لليزر: 650 نانومتر |
| الجسيمات النانوية | الصدأ 274232 | NeverWet علاج طارد السوائل متعدد الأسطح هو طلاء ثوري فائق الكارهة للماء. | |
| تحديد المواقع النانوية في المرحلة z | Physik Instrumente | P622. | يتراوح السفر ZCD 50 ومايكرو ؛ م إلى 250 ميكرو ؛ م (350 وميكرو ؛ م حلقة مفتوحة) ؛ القرار إلى 0.1 نانومتر; خطأ خطي فقط 0.02٪ |
| كاشف حساس للموضع | Hamamatsu Photonics KK. | S1880 | يستخدم PSD ثنائي الأبعاد لترجمة الإشارات الضوئية إلى إشارات كهربائية. |
المراجع
- Guo, Z., Liu, W. Biomimic from the superhydrophobic plant leaves in nature: Binary structure and unitary structure. Plant Science. 172 (6), 1103-1112 (2007).
- Koch, K., Bhushan, B., Barthlott, W. Diversity of structure, morphology and wetting of plant s....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
الوسوم
