إعداد والاحتكاك قوة المجهر قياسات للامتزاج، معارضة فرش بوليمر

الهدف من التجربة التالية هو إعداد أنظمة فرشاة البوليمر المقبولة ومقارنتها بأنظمة فرشاة البوليمر التقليدية المفقودة عن طريق قياس استجابة الاحتكاك لحركة الانزلاق النسبية لكلا النظامين باستخدام الفحص المجهري لقوة الاحتكاك. يتم تحقيق ذلك من خلال البدء بمجموعتين من أسطح السيليكون وتطعيم penai Pam على مجموعة واحدة و PMMA على الأخرى. ستكون هذه هي أسطح فرشاة البوليمر المسطحة المستخدمة لتشكيل جزء واحد من أنظمة فرشاة البوليمر.

كخطوة ثانية ، ابدأ بالغروانية الذهبية. قم بإرفاق ناتئ مجهري للقوة الذرية من السيليكون وقم برسم PMMA عليه لعمل مسبار لقياس القوة. سيشكل هذا أيضا الجزء الثاني من نظام فرشاة البوليمر.

بعد ذلك ، قم بتركيب مسبار قياس القوة في مجهر القوة الذرية. قم بتركيب سطح فرشاة PMMA كعينة لقياس الاحتكاك المسموح به. تقوم أنظمة الفرشاة بتركيب سطح فرشاة مقلاة بيناي لقياس الاحتكاك لأنظمة الفرشاة المقبولة.

أظهرت النتائج أن الاحتكاك للأنظمة المسموح بها يبلغ حوالي 1٪ من الاحتكاك للأنظمة التقليدية المسموح بها كما تم قياسها بواسطة الفحص المجهري لقوة الاحتكاك. تتمثل إحدى الميزات الرئيسية لتقنيتنا على الطرق الحالية القائمة على الزيوت الصناعية في الاحتفاظ بسوائل منخفضة اللزوجة في ملامسة حتى عندما تكون الظروف قاسية على النطاق المجهري كما يحدث عندما يكون لديك مخالفات سطحية تصطدم ببعضها البعض. على عكس أنظمة الفرشاة التقليدية ، لا تتداخل فرشنا بسبب واجهة السائل السائل كما هو الحال بين الخل والزيت في تتبيلة السلطة.

لأن الفرش لم تعد تتداخل ، يتم تقليل الاحتكاك. والأهم من ذلك ، يتم منع تلف البوليمرات وفي النهاية قد يكون غائبا. يعد العرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية حيث يصعب تعلم خطوات تحضير العينة وتوصيف الفحص المجهري للقوة الذرية.

مطلوب مهارات خاصة لتشغيل البنجر الغروي بحجم ميكرومتر متجانسة وقابلة للتكرار مما يدل على الإجراء ستتم إضافة كانسكي ، باحث سابق باحث ما بعد الدكتوراه و c de bear ، باحث مشارك في مختبري ، استشر المخطوطة لإعداد أسطح السيليكون. تتطلب التجربة ترسيب البادئ على كل من الذهب والمجسات الغروية والركائز الذهبية. لبدء العمل مع المجسات ، احصل على قارورة صغيرة تم شطفها بقارورة Argonne Roma تحتوي على تركيز 0.2 ملليمول.

محلول أحادي الطبقة اسحب 1.5 مليلتر ، وانقل 1.5 مل من محلول أحادي الطبقة إلى القارورة. احتفظ بالقارورة في مكان قريب. بعد ذلك ، احصل على مجسات الفحص المجهري للقوة الذرية الغروية الذهبية التي تحتوي على قارورة من الإيثانول وقارورة من الكلوروفورم يمكن غمس المجسات فيها.

بالإضافة إلى قارورة محلول أحادي الطبقة ، استخدم الملقط لالتقاط مسبار. تأكد من الاحتفاظ بها حتى لا تسبب ضررا. أولا ، اغمس المسبار في الإيثانول لبضع ثوان ، ثم اغمسه في الكلوروفورم لبضع ثوان.

أخيرا ، ضعه في القارورة بمحلول أحادي الطبقة. ضع القارورة بإحكام ولفها بورق الألمنيوم قبل وضعها جانبا على المقعد طوال الليل. الآن احصل على ركائز نظيفة وشطفها مطلية بالذهب.

جميع الركائز المستخدمة في هذه التجربة هي سنتيمتر واحد في سنتيمتر واحد. أحضر القارورة الكبيرة التي تحتوي على محلول أحادي الطبقة وانقل الركائز إليها حتى يتم غمرها. أغلق القارورة واحفظها في مكان مظلم طوال الليل في اليوم التالي ، أولا ، احصل على الركائز وأعدها إلى المقعد.

استعد لغسلها باستخدام وعاء من الكلوروفورم و et الإيثانول في زجاجة ضغط. جهز قارورة البلمرة. قم بإزالة كل ركيزة من محلول أحادي الطبقة واغمرها أولا في الكلوروفورم.

بعد ذلك ، اغسله بالإيثانول. عند الانتهاء ، ضع الركيزة في قارورة البلمرة. عندما يتم وضع جميع الركائز في قارورة البلمرة ، قم بإغلاقها بحاجز مطاطي.

بعد وضع قارورة الركيزة جانبا ، استمر في استرداد القارورة باستخدام المجسات الغروية وفتحها. اتبع نفس إجراء الغسيل عن طريق غمس المسبار أولا في الكلوروفورم ثم الإيثانول. عند غسل كل منها ، قم بنقله إلى قارورة بلمرة فردية.

سيعرض هذا الفيديو فقط خطوات بلمرة بولي إن إيسوب بروبي أكريلاميد بيناي بام. تفاصيل بولي ميثيل ميثاكريلات. يمكن العثور على PPMA في المخطوطة مع الركائز والمجسات في أوعية البلمرة الخاصة بها.

ابدأ عملية البلمرة عن طريق تطهير كلا الوعاءين ، مع توضيح ذلك باستخدام وعاء الركيزة. هذا هو الحاجز بإبرة متصلة بإمداد الأرجون. بعد ذلك ، إليك الحاجز مع إبرة إضافية للمخرج.

ثم ابدأ تدفق الأرجون. اترك التطهير يستمر لمدة 30 دقيقة أثناء تطهير السفن. العمل مع بلمرة نقل الذرة الجذرية ، TRP.

نيام متوسط. قم بإنشاء الحل الأحادي عن طريق إذابة nyam و PM dta في الوسط. تأكد من تفريغ المحلول لمدة ساعتين قبل استخدامه في قارورة منفصلة من 76 ملليغرام من بروميد النحاس وقضيب تحريك مغناطيسي ، وقم بتوصيل القارورة بخط تفريغ ومصدر أرجون.

عندما تجلس القارورة على طبق تقليب ، ابدأ في إخلاءها عن طريق فتح خط التفريغ. عند اكتمال الإخلاء ، حوالي 30 دقيقة ، أغلق الصمام أمام المضخة وافتح الصمام إلى مصدر الأرجون. كرر دورة الإخلاء والردم ثلاث مرات قبل المتابعة.

بمجرد أن يصبح المحلول الأحادي ديغا ، انقله إلى القارورة مع بروميد النحاس وابدأ في تقليب الخليط. بعد حوالي 15 دقيقة ، لوحظ محلول بلمرة أخضر واضح. استخدم حقنة وإبرة من الأرجون المشطوف بملليلتر لسحب مليلتر واحد من محلول البلمرة.

انقل المحلول الذي تم جمعه إلى قارورة بمسبار غروي عن طريق الحقن من خلال الحاجز. استمر في استخدام المحقنة لسحب بعض محلول البلمرة المتبقي. حقن المحلول الذي تم جمعه في القارورة التي تحتوي على الركائز.

أضف ما يكفي لغمر كل عينة تماما. اسمح للبلمرة بالاستمرار لمدة ساعتين في درجة حرارة الغرفة. بعد مرور ساعتين ، افتح قوارير البلمرة.

بعد ذلك ، ابدأ بمسبار وقم بإزالته للغسيل. اغسل عينة عن طريق غمسها أولا في الإيثانول ثم اغمسها في الماء. كرر هذا عدة مرات بعد غسل المسبار ، واغمره في 0.1 مولار EDTA لبضع ثوان.

قم بربط المسبار بمفرده في قارورة تحتوي على مياه نقية للتخزين. استمر في غسل كل ركيزة. افعل ذلك بنفس الطريقة التي تمر بها المجسات بعدة دورات من صب الماء.

ثم الإيثانول فوقه. لاحظ أن اللون المتغير للركيزة يشير إلى وجود الفرشاة. بعد غسل الركيزة ، انقلها إلى طبق جيد.

ضع كل ركيزة في بئر فردي وقم بتغطيتها بمحلول EDTA 0.1 مولاري. اترك الركائز المغسولة لمدة 12 ساعة على الأقل لإزالة كل النحاس. في اليوم التالي.

اغسل كل ركيزة بالماء والإيثانول. مرة أخرى ، ضع الركائز في لوحة بئر ، وقم بتخزين لوحة البئر في صندوق نيتروجين لهذا الفيديو. الخطوة التالية هي إجراء قياس مجهري للقوة الذرية.

هنا ، تم تركيب ركيزة السيليكون المغطاة A-P-M-M-A في المجهر وتم تركيب المسبار في خلية سائلة. أكمل تحضير رأس المسح الضوئي A FM واستمر من خلال إكمال خطوات الفحص المجهري الأولية للقوة الذرية ، بما في ذلك محاذاة الليزر ، ومعايرة ثابت الزنبرك ، وإيجاد عامل الجودة عند الانتهاء من الخطوات الأولية. جهز حقنة مملوءة بصوت الأسيتو سيتم تطبيقها على عينة الفرشاة.

قم بإزالة رأس FM للوصول إلى العينة. ثم قم بفك العينة من المجهر. ضع صوت الأسيتو برفق على كبريتات الفرشاة.

لاحظ أن لون العينة يتغير مع تبخر المذيب ، مما يسمح باتباع عملية التجفيف. أعد تركيب العينة في مجهر القوة الذرية واستبدل رأس A FM. بعد ذلك ، ارجع إلى عناصر التحكم لتعيين نقطة ضبط الانحراف ووضع الكابول على اتصال بالسطح.

يؤدي هذا إلى تحرك هاتف الأسيتو إلى الفرشاة لإنشاء جسر شعري. تم الحصول على هذه الآثار باستخدام قنوات صورة الارتفاع والاحتكاك. يتم تعطيل أحجام المسح الضوئي 40 ميكرون ومحاور المسح البطيء.

سجل الارتفاع وقنوات صورة الاحتكاك عند التقاط الصور وسحب الكابولي. ابدأ في التحضير لتبديل ركيزة PMMA إلى penai PAM. عينة مغطاة بالفرشاة.

أولا ، استرجع ركيزة pinot PM. ثم ضع قطرة ماء عليها لأكل الفرشاة. بعد ذلك ، قم بالتبديل.

ارفع رأس A FM واستبدل سطح PMMA بسرعة بسطح penai PM. تحرك بسرعة لتجنب تبخر الأسيتوفينون من فرشاة PMMA على المسبار الغروي. بعد تركيب العينة ، ضع رأس A FM مرة أخرى في موضعه.

ارجع إلى عناصر التحكم في A FM لإعادة تعشيق الطرف والسطح وتسجيل الصور كما كان من قبل. فيما يلي آثار القوة المفلترة والملساء للأسطح المنزلقة. هذه الآثار مخصصة لأنظمة PMMA المفقودة وتظهر الحركة الأمامية والخلفية.

هذه الآثار مخصصة لأنظمة P nine PAM غير القابلة للامتزاج وتظهر أيضا حركة للأمام والخلف في المؤامرات. يتم تطبيع القوة بواسطة قوة انزلاق الحالة المستقرة للنظام المتماثل القابل للتفوي. الحمل الطبيعي 30 نانو نيوتن ، وسرعة الاجتياز 80 ميكرون في الثانية.

لاحظ أن قوة الحالة المستقرة للنظام المسموح به هي 90 ضعف قوة النظام المسموح به. تحتوي العديد من الآلات والأجهزة على أجزاء متحركة ، مما ينتج عنه احتكاك ، ويتآكل مع مرور الوقت مما يحد من العمر الافتراضي. نرى تطبيقات للعديد منها ، على طول الطريق من المحاور والمكابس إلى المحاقن الطبية التي توفر جرعات منخفضة للغاية وربما حتى مفاصل اصطناعية.

بالطبع ، سيتعين على المهندسين الكيميائيين أو العلماء تصميم الحلول المثلى لكل تطبيق محدد. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحضير أنظمة فرشاة البوليمر. إضفاء الطابع الوظيفي على مجسات الفحص المجهري للقوة وإجراء تجارب الفحص المجهري لقوة الاحتكاك أثناء محاولة تجارب الفحص المجهري لقوة الاحتكاك.

من المهم أن تتذكر عدم استخدام الكثير من السوائل لأنك تريد أن تتشكل الشعيرات الدموية بين الفرشاة وليس بين الفرشاة والكناتئ ، لأن ذلك من شأنه أن يشوه إشارة الليزر. لا تنس أن العمل مع المواد الكيميائية يمكن أن يكون خطيرا للغاية ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات مثل العمل في غطاء الدخان ذو التهوية وارتداء القفازات والنظارات الواقية أثناء تنفيذ هذا الإجراء.