מדידות הכנה וחיכוך מיקרוסקופית כוח של immiscible, המתנגדות למברשות פולימר

מטרת הניסוי הבא היא להכין מערכות מברשות פולימר קבילות ולהשוות אותן למערכות מברשות פולימר מסורתיות שאסור לפספס על ידי מדידת תגובת החיכוך לתנועת הזזה יחסית עבור שתי המערכות באמצעות מיקרוסקופ כוח חיכוך. זה מושג על ידי התחלה עם שני סטים של משטחי סיליקון והשתלת פנאי פאם על סט אחד ו-PMMA על השני. אלה יהיו משטחי מברשת הפולימר השטוחים המשמשים ליצירת חלק אחד ממערכות מברשות הפולימר.

כשלב שני, התחל עם קולואיד זהב. חבר לשלוחה של מיקרוסקופ כוח אטומי מסיליקון וגרף עליו PMMA כדי ליצור בדיקה למדידת כוח. זה יהווה גם את החלק השני של מערכת מברשות הפולימר.

לאחר מכן, הרכיב את בדיקת מדידת הכוח למיקרוסקופ כוח אטומי. התקן משטח מברשת PMMA כמדגם למדידת חיכוך קביל. מערכות מברשות מרכיבות משטח מברשת פנאי פאן כדי למדוד חיכוך עבור מערכות מברשות קבילות.

התוצאות מראות כי החיכוך במערכות קבילות הוא כ-1% מהחיכוך במערכות המסורתיות המותרות כפי שנמדד במיקרוסקופ כוח חיכוך. יתרון מרכזי אחד של הטכניקה שלנו על פני השיטות הקיימות המבוססות על שמנים תעשייתיים הוא שנוזל בעל צמיגות נמוכה נשמר במגע גם כאשר התנאים קשים בקנה מידה מיקרוסקופי, כפי שקורה כאשר יש לך אי סדירות במשטח המתנגשת זו בזו. בניגוד למערכות מברשות מסורתיות, המברשות שלנו אינן חודרות זו לזו בגלל ממשק נוזל נוזלי כמו שיש לך בין חומץ לשמן ברוטב לסלט.

מכיוון שמברשות כבר לא חודרות זו לזו, החיכוך מצטמצם. חשוב מכך, נמנע נזק לפולימרים ובסופו של דבר היכן שעשוי להיעדר הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון שקשה ללמוד את הכנת הדגימה ושלבי אפיון מיקרוסקופ הכוח האטומי.

נדרשים כישורים מיוחדים לפונקציונליזציה הומוגנית וניתנת לשחזור של סלק קולואידי בגודל מיקרומטר המדגים את ההליך יתווסף קנסקי, פוסט-דוקטורנט לשעבר ו-c de bear, עמית מחקר במעבדה שלי, עיין בכתב היד להכנת משטחי סיליקון. הניסוי דורש תצהיר של יוזם הן על זהב, בדיקות קולואידיות והן על מצעי זהב. כדי להתחיל לעבוד עם הבדיקות, השג בקבוקון קטן שנשטף בבקבוק ארגון רומא המכיל ריכוז של 0.2 מילי-מולארי.

פתרון חד שכבתי משוך 1.5 מיליליטר, העביר את 1.5 מיליליטר התמיסה החד-שכבתית לבקבוקון. שמור את הבקבוקון בקרבת מקום. לאחר מכן, קבל את בדיקות המיקרוסקופיה של הכוח האטומי הקולואיד הזהב הכינו בקבוקון אתנול ובקבוקון כלורופורם שלתוכו ניתן לטבול את הבדיקות.

בנוסף לבקבוקון של תמיסה חד-שכבתית, השתמש בפינצטה כדי להרים בדיקה. הקפד להחזיק אותו כדי לא לגרום נזק. ראשית, טבלו את הגשושית באתנול למשך מספר שניות, ולאחר מכן טבלו אותה בכלורופורם למשך מספר שניות.

לבסוף, הניחו אותו בבקבוקון עם התמיסה החד-שכבתית. הניחו את הבקבוקון בחוזקה ועטפו אותו בנייר אלומיניום לפני שמניחים אותו בצד על הספסל למשך הלילה. עכשיו יש לנקות ולשטוף מצעים מצופים זהב.

כל המצעים ששימשו בניסוי זה הם סנטימטר על סנטימטר אחד. הביאו קדימה את הבקבוק הגדול המכיל את התמיסה החד-שכבתית והעבירו לתוכו את המצעים כך שהם שקועים. סגור את הבקבוק ואחסן אותו במקום חשוך למשך הלילה למחרת, ראשית, קבל את המצעים והחזיר אותם לספסל.

התכוננו לשטוף אותם באמצעות מיכל של כלורופורם ואתנול בבקבוק לחיצה. הכינו את בקבוק הפילמור. הסר כל מצע מהתמיסה החד-שכבתית וטבל אותו תחילה בכלורופורם.

לאחר מכן, שטפו אותו באתנול. בסיום, הניחו את המצע בבקבוק הפילמור. כאשר כל המצעים הונחו בבקבוק הפילמור, אטמו אותו במחיצת גומי.

לאחר הנחת בקבוק המצע בצד, המשך על ידי שליפת הבקבוקון עם הבדיקות הקולואידיות ופתיחתו. בצע את אותו הליך כביסה על ידי טבילת בדיקה תחילה בכלורופורם ולאחר מכן באתנול. כאשר כל אחד מהם נשטף, העבירו אותו לבקבוקון פילמור אישי.

סרטון זה יציג רק את השלבים לפילמור של poly n Isop Proppy acrylamide penai Pam. פרטים עבור פולימתיל מתקרילט. ניתן למצוא PPMA בכתב היד עם המצעים והבדיקות בכלי הפילמור שלהם.

התחל את תהליך הפילמור על ידי טיהור שני הכלים, והדגים זאת עם כלי המצע. הנה המחיצה עם מחט המחוברת לאספקת ארגון. לאחר מכן, הנה המחיצה עם מחט נוספת לשקע.

ואז התחל את זרימת הארגון. אפשר לטיהור להימשך 30 דקות בזמן שהכלים מתנקים. עבודה עם פילמור רדיקלי של העברת אטומים, A TRP.

ניאם בינוני. צור את פתרון המונו על ידי המסת הניאם וה-PM dta במדיום. הקפידו להסיר את התמיסה למשך שעתיים לפני השימוש בבקבוק נפרד של 76 מיליגרם נחושת ברומיד ומוט ערבוב מגנטי, חברו את הבקבוק לקו ואקום ולמקור ארגון.

כשהבקבוק יושב על צלחת ערבוב, התחל לפנות אותו על ידי פתיחת קו הוואקום. בסיום הפינוי, כ-30 דקות, סגור את השסתום למשאבה ופתח את השסתום לאספקת ארגון. חזור על מחזור הפינוי והמילוי שלוש פעמים לפני שתמשיך.

לאחר שתמיסת המונו הייתה דגה, העבירו אותה לבקבוק עם ברומיד הנחושת והתחילו לערבב את התערובת. לאחר כרבע שעה נצפתה תמיסת פילמור ירוקה שקופה. השתמש במזרק ומחט של שני מיליליטר שטוף ארגון כדי למשוך מיליליטר אחד מתמיסת הפילמור.

העבירו את התמיסה שנאספה לבקבוקון עם בדיקה קולואידית על ידי הזרקה דרך המחיצה. המשך להשתמש במזרק כדי למשוך חלק מתמיסת הפילמור שנותרה. הזרקו את התמיסה שנאספה לבקבוק המכיל את המצעים.

הוסף מספיק כדי להטביע כל דגימה לחלוטין. אפשר לפילמור להמשיך במשך שעתיים בטמפרטורת החדר. לאחר שחלפו שעתיים, פתח את בקבוקוני הפילמור.

לאחר מכן, התחל עם בדיקה והסר אותה לכביסה. שוטפים דגימה על ידי טבילה תחילה באתנול ולאחר מכן טובלים במים. חזור על כך מספר פעמים לאחר שטיפת בדיקה, טבל אותה ב- EDTA 0.1 מולארי למשך מספר שניות.

שרכו את הגשושית לבד בבקבוקון המכיל מים מטוהרים לאחסון. המשך בשטיפת כל מצע. עשה זאת באותו אופן כמו הבדיקות שעוברות מספר מחזורים של שפיכת מים.

ואז אתנול מעליו. שימו לב שהצבע המשתנה של המצע מעיד על נוכחות המברשת. לאחר שטיפת מצע, העבירו אותו לצלחת באר.

מניחים כל מצע בבאר בודדת ומכסים אותו בתמיסת EDTA 0.1 מולארית. השאירו את המצעים השטופים למשך 12 שעות לפחות כדי להסיר את כל הנחושת. למחרת.

שוטפים כל מצע במים ואתנול. שוב, הניחו את המצעים בצלחת באר ואחסנו את צלחת הבאר בקופסת חנקן לסרטון זה. השלב הבא הוא ביצוע מדידת מיקרוסקופ כוח אטומי.

כאן, מצע סיליקון מכוסה A-P-M-M-A הותקן במיקרוסקופ והגשושית הותקנה בתא נוזלי. השלם את הכנת ראש הסריקה A FM והמשך בהשלמת שלבי מיקרוסקופ כוח אטומי ראשוניים, כולל יישור הלייזר, כיול קבוע הקפיץ ומציאת גורם האיכות עם השלמת השלבים המקדימים. הכינו מזרק מלא בטלפון אצטו שיוחל על דגימת המברשת.

הסר את ראש ה-FM כדי לגשת לדוגמא. לאחר מכן הסר את הדגימה מהמיקרוסקופ. מרחו בעדינות את פון האצטו כדי לגופר את המברשת.

שימו לב שצבע הדגימה משתנה ככל שהממס מתאדה, מה שמאפשר לעקוב אחר תהליך הייבוש. הרכיב מחדש את הדגימה במיקרוסקופ הכוח האטומי והחלף את ראש ה- FM. לאחר מכן, חזור לפקדים כדי להגדיר את נקודת הגדרת הסטייה ולהניח את השלוחה במגע עם פני השטח.

זה גורם לפון-האצטו לנוע לתוך המברשת כדי ליצור גשר נימי. עקבות אלה התקבלו באמצעות ערוצי התמונה של הגובה והחיכוך. גודל הסריקה 40 מיקרון וצירי הסריקה האיטית מושבתים.

רשום את הגובה ואת ערוצי תמונת החיכוך כאשר התמונות נלכדות והשלוחה נסוגה. התחל להתכונן להחלפת מצע ה-PMMA ל-penai PAM. מברשת מכוסה דגימה.

ראשית, אחזר את מצע הפינו PAM. לאחר מכן מרחו עליו טיפת מים כדי לאכול את המברשת. לאחר מכן, בצע את המעבר.

הרם את ראש ה-A FM והחלף במהירות את משטח ה-PMMA במשטח ה-penai PAM. זז במהירות כדי למנוע אידוי של אצטופנון ממברשת ה-PMMA על הגשושית הקולואידית. לאחר הרכבת הדגימה, החזר את ראש ה-A FM למקומו.

חזור לפקדי A FM כדי להפעיל מחדש את הקצה והמשטח ולהקליט תמונות כמו קודם. להלן עקבות כוח מסוננים ומוחלקים למשטחי ההזזה. עקבות אלה מיועדים למערכות MISSABLE PMMA ומראים תנועה קדימה ואחורה.

עקבות אלה מיועדים למערכות P 9 PAM הבלתי ניתנות לערבוב ומראים גם תנועה קדימה ואחורה בעלילות. הכוח מנורמל על ידי כוח ההזזה במצב יציב עבור המערכת הסימטרית הניתנת להחמצה. העומס הרגיל הוא 30 ננו ניוטון, ומהירות המעבר היא 80 מיקרון לשנייה.

שימו לב, כוח המצב היציב עבור המערכת המותרת הוא פי 90 מזה של המערכת הקבילה. למכונות ומכשירים רבים יש חלקים נעים, המייצרים חיכוך ומתפוגגים עם הגבלת הזמן. אנו רואים יישומים עבור רבים מהם, כל הדרך מסירים ובוכנות ועד מזרקים רפואיים המספקים מינונים נמוכים במיוחד ואולי אפילו מפרקים מלאכותיים.

כמובן שמהנדסים כימיים או אולוגים יצטרכו לתכנן פתרונות אופטימליים לכל יישום ספציפי. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להכין מערכות מברשות פולימריות. פונקציונליזציה של בדיקות מיקרוסקופ כוח וביצוע ניסויי מיקרוסקופ כוח חיכוך תוך כדי ניסיון ניסויי מיקרוסקופ כוח חיכוך.

חשוב לזכור לא למרוח יותר מדי נוזלים כי אתה רוצה שהנימים ייווצרו בין שתי המברשות ולא בין המברשת לשלוחה, כי זה יעוות את אות הלייזר. אל תשכח שעבודה עם כימיקלים עלולה להיות מסוכנת ביותר, ותמיד יש לנקוט באמצעי זהירות כגון עבודה במכסה אדים מאוורר, לבישת כפפות ומשקפי מגן בעת ביצוע הליך זה.