고분자 브러쉬를 반대 섞이지의 준비 및 마찰 힘 현미경 측정,

다음 실험의 목표는 마찰력 현미경을 사용하여 두 시스템의 상대적 슬라이딩 동작에 대한 마찰 반응을 측정하여 허용 가능한 폴리머 브러시 시스템을 준비하고 기존의 놓칠 수 있는 폴리머 브러시 시스템과 비교하는 것입니다. 이는 두 세트의 실리콘 표면으로 시작하여 한 세트에 penai Pam을 접목하고 다른 세트에 PMMA를 접목하여 달성됩니다. 이것들은 폴리머 브러시 시스템의 한 부분을 형성하는 데 사용되는 평평한 폴리머 브러시 표면이 될 것입니다.

두 번째 단계로 금 콜로이드로 시작합니다. 실리콘 원자력 현미경 캔틸레버에 부착하고 PMMA를 그래프로 표시하여 힘 측정 프로브를 만듭니다. 이것은 또한 폴리머 브러시 시스템의 두 번째 부분을 형성합니다.

다음으로, 힘 측정 프로브를 원자력 현미경에 장착합니다. 허용 가능한 마찰을 측정하기 위해 ated PMMA 브러시 표면을 샘플로 장착합니다. 브러시 시스템은 허용 가능한 브러시 시스템의 마찰을 측정하기 위해 ated penai 팬 브러시 표면을 장착합니다.

결과는 허용 가능한 시스템의 마찰이 마찰력 현미경으로 측정된 기존 허용 시스템의 마찰의 약 1%임을 보여줍니다. 산업용 오일을 기반으로 하는 기존 방법에 비해 당사 기술의 주요 장점 중 하나는 표면 불규칙성이 서로 부딪힐 때와 같이 미세한 규모에서 조건이 가혹할 때에도 저점도 액체가 접촉을 유지한다는 것입니다. 전통적인 브러시 시스템과 달리, 우리의 브러시는 샐러드 드레싱에서 식초와 오일 사이에 있는 유체 유체 인터페이스로 인해 상호 침투하지 않습니다.

브러시가 더 이상 상호 침투하지 않기 때문에 마찰이 줄어듭니다. 더욱 중요한 것은 폴리머에 대한 손상이 방지되고 궁극적으로 존재하지 않을 수 있다는 것입니다. 이 방법의 시각적 시연은 시료 전처리 및 원자력 현미경 특성화 단계를 배우기 어렵기 때문에 매우 중요합니다.

마이크로미터 크기의 콜로이드 비트의 균질하고 재현 가능한 기능화를 위해서는 특별한 기술이 필요하며, 전 박사후 연구원인 Kansky와 제 연구실의 연구원인 c de bear가 추가되어 실리콘 표면 준비를 위한 원고를 참조하십시오. 이 실험은 금, 콜로이드 프로브 및 금 기질 모두에 개시제를 증착해야 합니다. 프로브 작업을 시작하려면 0.2 밀리몰 농도의 아르곤 로마 플라스크로 플러시된 작은 바이알을 구하십시오.

단층 용액 1.5 밀리리터를 빼내고 1.5 밀리리터의 단층 용액을 바이알에 옮깁니다. 바이알을 근처에 두십시오. 다음으로, 금 콜로이드 원자력 현미경 프로브는 에탄올 바이알과 프로브를 담글 수 있는 클로로포름 바이알을 준비합니다.

단층 용액의 바이알 외에도 핀셋을 사용하여 프로브를 집습니다. 손상을 일으키지 않도록 반드시 잡으십시오. 먼저 프로브를 에탄올에 몇 초 동안 담근 다음 몇 초 동안 클로로포름에 담그십시오.

마지막으로 단층 용액이 있는 바이알에 넣습니다. 바이알을 단단히 놓고 알루미늄 호일로 싸서 밤새 벤치에 두십시오. 이제 금으로 코팅된 기판을 청소하고 헹굽니다.

이 실험에 사용된 모든 기판은 1cm x 1cm입니다. 단층 용액이 들어있는 큰 플라스크를 앞으로 가져 와서 기판을 그 안에 옮겨 담가도록합니다. 플라스크를 닫고 어두운 곳에 밤새 보관하십시오 다음날 먼저 기판을 가져와 벤치에 다시 놓습니다.

짜기 병에 클로로포름과 에탄올 용기를 사용하여 씻을 준비를 하십시오. 중합 플라스크를 준비하십시오. 단층 용액에서 각 기판을 제거하고 먼저 클로로포름에 담그십시오.

다음으로 에탄올로 씻으십시오. 완료되면 기판을 중합 플라스크에 놓습니다. 모든 기판이 중합 플라스크에 배치되면 고무 격막으로 밀봉합니다.

기질 플라스크를 한쪽으로 치워둔 후 콜로이드 프로브가 있는 바이알을 꺼내 열어 계속합니다. 먼저 프로브를 클로로포름에 담근 다음 에탄올에 담그는 동일한 세척 절차를 따르십시오. 각각이 세척되면 개별 중합 바이알로 옮깁니다.

이 비디오는 폴리 n Isop Proppy 아크릴아미드 페나이 Pam의 중합 단계만 보여줍니다. 폴리메틸 메타크릴레이트에 대한 세부 정보. PPMA는 중합 용기에 있는 기질과 프로브와 함께 원고에서 찾을 수 있습니다.

두 용기를 모두 퍼지하여 중합 과정을 시작하고 기판 용기로 이를 입증합니다. 다음은 아르곤 공급 장치에 바늘이 부착된 중격입니다. 다음으로, 배출구를 위한 추가 바늘이 있는 격막이 있습니다.

그런 다음 아르곤 흐름을 시작합니다. 혈관이 퍼지되는 동안 퍼지가 30분 동안 계속되도록 합니다. 원자 전달 라디칼 중합, A TRP와 함께 작업합니다.

미디엄 냥. 매체에서 nyam 및 PM dta를 용해하여 모노 솔루션을 만듭니다. 사용하기 전에 2시간 동안 용액의 가스를 제거하십시오.76mg의 브롬화 구리와 자기 교반 막대가 들어 있는 별도의 플라스크에 넣고 플라스크를 진공 라인과 아르곤 소스에 부착하십시오.

플라스크가 교반 플레이트에 놓이면 진공 라인을 열어 플라스크를 비우기 시작합니다. 대피가 완료되면 약 30분 동안 펌프의 밸브를 닫고 아르곤 공급 밸브를 엽니다. 계속하기 전에 대피 및 되메우기 주기를 세 번 반복합니다.

모노 용액이 Degas가 되면 구리 브로마이드가 있는 플라스크로 옮기고 혼합물을 저어주기 시작합니다. 약 15분 후, 투명한 녹색 중합 용액이 관찰됩니다. 아르곤 플러시 2밀리리터 주사기와 바늘을 사용하여 1밀리리터의 중합 용액을 빼냅니다.

수집된 용액을 격막을 통해 주입하여 콜로이드 프로브가 있는 바이알로 옮깁니다. 주사기를 계속 사용하여 남아 있는 중합 용액의 일부를 회수합니다. 수집된 용액을 기질이 들어 있는 플라스크에 주입합니다.

각 샘플이 완전히 잠길 만큼 충분히 추가합니다. 실온에서 2시간 동안 중합이 진행되도록 합니다. 2시간이 지나면 중합 바이알을 엽니다.

다음으로 프로브로 시작하여 세척을 위해 제거합니다. 먼저 에탄올에 담근 다음 물에 담가 샘플을 씻습니다. 프로브를 세척한 후 이 작업을 여러 번 반복하고 몇 초 동안 0.1몰 EDTA에 담그십시오.

보관을 위해 정제수가 들어 있는 바이알에 프로브를 단독으로 묶습니다. 각 기판 세척을 진행하십시오. 프로브가 물을 붓는 여러 주기를 거치는 것과 동일한 방식으로 이 작업을 수행합니다.

그런 다음 에탄올. 기판의 변화하는 색상은 브러시의 존재를 나타냅니다. 기판을 세척한 후 웰 플레이트로 옮깁니다.

각 기판을 개별 웰에 놓고 0.1 몰 EDTA 용액으로 덮습니다. 세척된 기판을 최소 12시간 동안 그대로 두어 모든 구리를 제거하십시오. 다음 날.

각 기판을 물과 에탄올로 세척하십시오. 다시 말하지만, 이 비디오의 경우 기판을 웰 플레이트에 놓고 웰 플레이트를 질소 상자에 보관합니다. 다음 단계는 원자력 현미경 측정을 수행하는 것입니다.

여기에서 A-P-M-M-A로 덮인 실리콘 기판이 현미경에 장착되고 프로브가 액체 셀에 장착되었습니다. A FM 스캔 헤드 준비를 완료하고 레이저 정렬, 스프링 상수 보정, 예비 단계 완료 시 품질 계수 찾기를 포함한 예비 원자력 현미경 단계를 완료하여 계속합니다. 브러시 샘플에 적용할 아세토 폰으로 채워진 주사기를 준비하십시오.

샘플에 액세스하려면 FM 헤드를 제거하십시오. 그런 다음 현미경에서 샘플을 분리합니다. 아세토 폰을 부드럽게 바르고 브러시를 황산염시킵니다.

용매가 증발함에 따라 샘플의 색상이 변하여 건조 과정을 따를 수 있습니다. 샘플을 원자력 현미경에 다시 장착하고 A FM 헤드를 교체합니다. 그런 다음 컨트롤로 돌아가서 편향 설정점을 설정하고 캔틸레버를 표면과 접촉하도록 배치합니다.

이것은 aceto phon이 브러시 안으로 이동하여 모세관 다리를 만들도록 합니다. 이러한 트레이스는 높이 및 마찰 이미지 채널을 사용하여 얻었습니다. 스캔 크기 40미크론 및 느린 스캔 축은 비활성화됩니다.

이미지가 캡처되고 캔틸레버가 철회될 때의 높이와 마찰 이미지 채널을 기록합니다. PMMA 기판을 페나이 PAM으로 전환할 준비를 시작합니다.브러시로 덮인 샘플.

먼저 피노 PAM 기판을 회수합니다. 그런 다음 물 한 방울을 바르고 브러시를 먹습니다. 다음으로 전환합니다.

A FM의 헤드를 들어 올리고 PMMA 표면을 페나이 PAM 표면으로 빠르게 교체합니다. 콜로이드 프로브의 PMMA 브러시에서 아세토페논이 증발하지 않도록 빠르게 움직입니다. s를 장착한 후ample, A FM 헤드를 제자리에 다시 놓습니다.

A FM 컨트롤로 돌아가서 팁과 표면을 다시 연결하고 이전과 같이 이미지를 기록합니다. 다음은 슬라이딩 표면에 대한 필터링되고 매끄러워진 힘 추적입니다. 이러한 추적은 MISSABLE PMMA 시스템에 대한 것이며 전방 및 후방 동작을 모두 보여줍니다.

이러한 트레이스는 혼합할 수 없는 P nine PAM 시스템에 대한 것이며 플롯에서 전방 및 후방 모션도 표시합니다. 힘은 대칭 missable 시스템에 대한 정상 상태 슬라이딩 힘에 의해 정규화됩니다. 정상 하중은 30나노 뉴턴이고 횡단 속도는 초당 80미크론입니다.

허용 가능한 시스템의 정상 상태 힘은 허용 가능한 시스템의 90배입니다. 많은 기계와 장치에는 움직이는 부품이 있어 마찰이 발생하고 시간이 지남에 따라 수명이 제한됩니다. 우리는 차축과 피스톤에서 초저용량을 제공하는 의료용 주사기와 어쩌면 인공 관절에 이르기까지 많은 응용 분야에 대한 응용 분야를 보고 있습니다.

물론 화학 엔지니어 또는 학자는 각 특정 응용 분야에 대한 최적의 솔루션을 설계해야 합니다. 이 비디오를 시청한 후에는 폴리머 브러시 시스템을 준비하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 힘, 현미경, 프로브를 기능화하고 마찰력 현미경 실험을 수행하는 동안 마찰력 현미경 실험을 시도합니다.

모세관이 브러시와 캔틸레버 사이가 아닌 두 브러시 사이에 형성되기를 원하기 때문에 너무 많은 액체를 적용하지 않는 것이 중요합니다. 화학 물질로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 이 절차를 수행하는 동안 항상 밸브 환기 배기 후드에서 작업하고 장갑과 고글을 착용하는 것과 같은 예방 조치를 취해야 한다는 것을 잊지 마십시오.