Подготовка и трение силовой микроскопии Измерения НЕСМЕШИВАЮЩЕЙСЯ, противопоставляя полимерные щетки

Целью данного эксперимента является получение допустимых систем полимерных щеток и сравнение их с традиционными пропущенными системами полимерных щеток путем измерения фрикционной реакции на относительное движение скольжения для обеих систем с помощью силовой микроскопии трения. Это достигается путем начала с двух наборов силиконовых поверхностей и прививки penai Pam на один набор и PMMA на другой. Это будут плоские поверхности полимерных щеток, используемые для формирования одной из частей систем полимерных щеток.

В качестве второго шага начните с коллоида золота. Прикрепите к кремниевому кантилеверу атомно-силовой микроскопии и нанесите на него график из ПММА, чтобы сделать датчик для измерения силы. Это также сформирует вторую часть системы полимерных щеток.

Затем установите датчик для измерения силы в атомно-силовой микроскоп. Установите поверхность щетки из ПММА в качестве образца для измерения допустимого трения. Щеточные системы устанавливают поверхность щетки с поддоном для измерения трения для допустимых щеточных систем.

Результаты показывают, что трение для допустимых систем составляет примерно 1% от трения для традиционных допустимых систем, измеренного с помощью силовой микроскопии. Одним из ключевых преимуществ нашей технологии по сравнению с существующими методами, основанными на индустриальных маслах, является то, что жидкость с низкой вязкостью остается в контакте даже при суровых микроскопических условиях, как это происходит, когда неровности поверхности сталкиваются друг с другом. В отличие от традиционных щеточных систем, наши щетки не проникают друг в друга из-за границы раздела жидкости и жидкости, так как в заправке для салата она находится между уксусом и маслом.

Поскольку щетки больше не являются взаимопроникающими, трение уменьшается. Что еще более важно, предотвращается повреждение полимеров и, в конечном счете, может отсутствовать там, где их может не быть. Визуальная демонстрация этого метода имеет решающее значение, поскольку этапы подготовки образцов и определения характеристик атомно-силовой микроскопии сложны для изучения.

Специальные навыки требуются для гомогенной и воспроизводимой функционализации коллоидной свеклы микрометрового размера, демонстрируя эту процедуру, будет добавлен Кански, бывший постдок и Си де Беар, научный сотрудник в моей лаборатории, Проконсультируйтесь с рукописью по подготовке кремниевых поверхностей. Эксперимент требует осаждения инициатора как на золото, так и на коллоидные зонды и золотые подложки. Для начала работы с зондами приобретите небольшой флакон, который был промыт колбой Argonne Roma, содержащей 0,2 миллимоляра концентрации.

Однослойный раствор Отведите 1,5 миллилитров, переложите 1,5 миллилитра однослойного раствора во флакон. Держите флакон рядом. Далее достаньте золото коллоидно-силовой атомно-силовой микроскопии, у нас есть готовый флакон с этанолом и флакон с хлороформом, в который можно погрузить зонды.

В дополнение к флакону с однослойным раствором, используйте пинцет для подбора щупа. Обязательно держите его так, чтобы не повредить его. Сначала опустите зонд в этанол на несколько секунд, затем опустите его в хлороформ на несколько секунд.

Наконец, поместите его во флакон с однослойным раствором. Плотно установите флакон и заверните его в алюминиевую фольгу, прежде чем отложить на скамейку на ночь. Теперь приступаем к очищенным и промытым золотым напылением подложкам.

Все субстраты, используемые в этом эксперименте, имеют размеры один сантиметр на один сантиметр. Выдвиньте вперед большую колбу с однослойным раствором и перенесите в нее подложки, чтобы они были погружены. Закройте колбу и уберите ее в темное место на ночь. На следующий день сначала достаньте субстраты и верните их на скамейку.

Приготовьтесь к их мытью с помощью емкости с хлороформом и этанолом в отжимной бутылке. Подготовьте колбу для полимеризации. Удалите каждый субстрат из однослойного раствора и погрузите его сначала в хлороформ.

Далее промойте его этанолом. Когда закончите, поместите подложку в колбу для полимеризации. Когда все подложки будут помещены в колбу для полимеризации, запечатайте ее резиновой перегородкой.

Отложив колбу с подложкой, продолжайте извлекать флакон с коллоидными зондами и открывать его. Проделайте ту же процедуру промывки, сначала окунув щуп в хлороформ, а затем в этанол. Когда каждый будет промыт, переложите его в отдельный флакон для полимеризации.

В этом видео будут показаны только этапы полимеризации поли н Исоп Проппи акриламид пенай Пам. Подробности о полиметилметакрилате. PPMA можно найти в рукописи с подложками и зондами в их полимеризационных сосудах.

Начните процесс полимеризации с продувки обоих сосудов, демонстрируя это на примере сосуда с подложкой. Вот перегородка с иглой, прикрепленной к источнику аргона. Далее идет перегородка с дополнительной иглой для выхода.

Затем запустите поток аргона. Дайте продувке продолжаться 30 минут, пока сосуды продуваются. Работа с радикальной полимеризацией с переносом атомов, А ТРП.

Средний ням. Создайте монораствор путем растворения nyam и PM dta в среде. Обязательно дегазируйте раствор в течение двух часов перед использованием в отдельную колбу 76 миллиграмм бромида меди и магнитную мешалку, присоедините колбу к вакуумной линии и источнику аргона.

Когда колба находится на перемешивающей пластине, начните ее вакуумирование, открыв вакуумную линию. Когда вакуумирование будет завершено, примерно через 30 минут, закройте клапан насоса и откройте клапан для подачи Аргоннского газа. Повторите цикл эвакуации и обратной засыпки три раза, прежде чем продолжить.

После того, как монораствор будет дегазирован, переложите его в колбу с бромидом меди и начните помешивать смесь. Примерно через 15 минут наблюдается прозрачный зеленый раствор полимеризации. С помощью промытого аргоном двухмиллилитрового шприца и иглы для забора одного миллилитра раствора полимеризации.

Собранный раствор переложите во флакон с помощью коллоидного зонда путем инъекции через перегородку. Продолжайте использовать шприц, чтобы извлечь немного оставшегося раствора полимеризации. Введите собранный раствор в колбу, содержащую субстраты.

Добавьте достаточно, чтобы полностью погрузить каждый образец. Дайте полимеризации протекать в течение двух часов при комнатной температуре. Когда пройдет два часа, откройте флаконы с полимеризацией.

Далее начните с щупа и снимите его для мытья. Промойте образец, сначала окунув его в этанол, а затем опустите в воду. Повторите это несколько раз после промывки зонда, погрузите его в 0,1 моляра ЭДТА на несколько секунд.

Поместите зонд отдельно во флакон с очищенной водой для хранения. Приступайте к промывке каждого основания. Делайте это так же, как щупы проходят через несколько циклов заливки воды.

Затем поверх него этанол. Обратите внимание, что изменение цвета подложки говорит о наличии щетки. После промывки субстрата переложите его в лунную тарелку.

Поместите каждый субстрат в отдельную лунку и залейте ее 0,1 молярным раствором ЭДТА. Оставьте промытые основания не менее чем на 12 часов, чтобы удалить всю медь. На следующий день.

Промойте каждый субстрат в воде с этанолом. Опять же, поместите субстраты в луночную пластину Храните луночную пластину в азотной коробке для этого видео. Следующим шагом является проведение измерения с помощью атомно-силовой микроскопии.

Здесь кремниевая подложка, покрытая A-P-M-A, была установлена в микроскоп, а зонд был установлен в жидкостную ячейку. Завершите подготовку головки сканирования A FM и продолжите, выполнив предварительные этапы атомно-силовой микроскопии, включая юстировку лазера, калибровку пружинной постоянной и нахождение добротности после завершения предварительных этапов. Подготовьте шприц, наполненный ацетофоном, который будет прикладываться к образцу кисти.

Снимите FM-головку, чтобы получить доступ к образцу. Затем отключите образец от микроскопа. Аккуратно нанесите ацетофон на кисть для сульфатирования.

Обратите внимание, что цвет образца меняется по мере испарения растворителя, что позволяет следовать процессу сушки. Установите образец обратно в атомно-силовой микроскоп и установите на место головку A FM. Затем вернитесь к органам управления, чтобы установить заданное значение прогиба и поместите консоль в контакт с поверхностью.

Это приводит к тому, что ацетофон перемещается в щетку, создавая капиллярный мостик. Эти следы были получены с использованием каналов изображения высоты и трения. Размеры сканирования 40 мкм и медленные оси сканирования отключены.

Запишите высоту и каналы изображения трения при съемке изображений и извлечении консольного двигателя. Начните подготовку к переходу субстрата из ПММА на пенай PAM. Накройте образец кистью.

Во-первых, достаньте субстрат для пино PAM. Затем нанесите на него каплю воды, чтобы съела кисть. Далее сделайте переключение.

Поднимите головку A FM и быстро замените поверхность из ПММА на поверхность penai PAM. Двигайтесь быстро, чтобы избежать испарения ацетофенона из щетки из ПММА на коллоидном зонде. После установки образца верните головку A FM на место.

Вернитесь к элементам управления A FM, чтобы снова зацепить наконечник и поверхность и записать изображения, как и раньше. Здесь представлены отфильтрованные и сглаженные силовые дорожки для поверхностей скольжения. Эти следы предназначены для систем MISSABLE PMMA и показывают движение как вперед, так и назад.

Эти следы предназначены для несмешивающихся систем PAM P nine, а также показывают движение вперед и назад на графиках. Сила нормируется на установившуюся силу скольжения для симметричной пропущенной системы. Нормальная нагрузка составляет 30 наноньютонов, а скорость прохождения — 80 мкм в секунду.

Обратите внимание, что сила установившегося режима для допустимой системы в 90 раз больше, чем для допустимой системы. Многие машины и устройства имеют движущиеся части, которые создают трение и изнашиваются со временем, ограничивая срок службы. Мы видим применение для многих из них, начиная от осей и поршней и заканчивая медицинскими шприцами со сверхнизкими дозировками и, возможно, даже искусственными суставами.

Конечно, инженерам-химикам или ученым придется разрабатывать оптимальные решения для каждой конкретной области применения. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как подготовить системы полимерных щеток. Функционализация зондов силовой микроскопии и выполнение экспериментов по силовой микроскопии трения При проведении экспериментов по силовой микроскопии трения.

Важно помнить, что нельзя наносить слишком много жидкости, потому что вы хотите, чтобы капилляр образовался между двумя щетками, а не между кистью и консолью, потому что это может исказить лазерный сигнал. Не забывайте, что работа с химическими веществами может быть чрезвычайно опасной, и при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как работа в вентилируемом вытяжном шкафу с клапаном, в перчатках и защитных очках.