Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Confocale beeldvorming van Confined Quiescent en Vloeiende colloïd-polymeermengsels

Published: May 20, 2014 doi: 10.3791/51461
Automatic Translation
*1, *1, 1
1Chemical and Biomolecular Engineering Department, University of Houston
* These authors contributed equally

Summary

Confocale microscopie wordt gebruikt om beelden rustige en vloeiende colloïd-polymeer mengsels die worden bestudeerd als modelsystemen voor aantrekkelijke schorsingen. Beeldanalyse algoritmen worden gebruikt om structurele en dynamische parameters voor de colloïdale deeltjes die veranderingen vanwege geometrische opsluiting meten berekenen.

Abstract

Het gedrag van opgesloten colloïdale suspensies met aantrekkelijke interparticle interacties is essentieel voor de rationele ontwikkeling van materiaal voor gerichte assemblage 1-3, drug delivery 4, verbeterde winning van koolwaterstoffen 5-7, en vloeibare elektroden voor energie-opslag 8. Suspensies die fluorescente colloïden en niet-adsorberende polymeren aantrekkelijk modelsystemen, als de verhouding van het polymeer gyratiestraal de deeltjes radius en polymeerconcentratie hendel respectievelijk het traject en sterkte van de wisselwerking aantrekking,. Door het afstemmen van de polymeereigenschappen en de volumefractie van de colloïden, colloïde vloeistoffen, vloeistoffen clusters, gels, kristallen en glazen zijn verkrijgbaar 9. Confocale microscopie, een variant van fluorescentiemicroscopie, kan een optisch transparant en fluorescerende monster af te beelden met een hoge ruimtelijke en temporele resolutie in drie dimensies. In deze techniek wordt een klein gaatje of spleet blokkeert het uitgestraalde fluorescerend licht van gebieden van het monster die buiten het middelpunt volume van de microscoop optische systeem. Hierdoor wordt slechts een dunne deel van het monster in het brandvlak afgebeeld. Deze techniek is bijzonder geschikt voor de structuur en dynamica in dichte colloïdale suspensies sonde bij de enkele-deeltje schaal: de deeltjes groot genoeg worden opgelost met zichtbaar licht en diffunderen langzaam genoeg om te worden opgenomen bij typische scansnelheden commerciële confocale systemen 10 . Verbeteringen in scansnelheden en analyse algoritmes konden ook kwantitatieve confocale beeldvorming van vloeiende schorsingen 11-16,37. In dit artikel tonen we aan confocale microscopie experimenten om de opgesloten fasegedrag en de vloei-eigenschappen van colloid-polymeer mengsels sonde. We hebben eerst coll bereidenoid-polymeer mengsels die dichtheid en brekingsindex zijn afgestemd. Vervolgens brengen wij een standaard protocol voor het afbeelden van latente dichte colloid-polymeer mengsels onder wisselende opsluiting in dunne wigvormige cellen. Tot slot tonen we een protocol voor beeldvorming colloid-polymeer mengsels tijdens microchannel flow.

Introduction

Dit document toont (a) confocale beeldvorming van rustende en stromende beperkt colloïd-polymeermengsels in twee en drie dimensies en (b) deeltjes-tracking en correlatie analyse van de resulterende afbeeldingen kwantitatieve informatie over het fasegedrag en stromingseigenschappen te verkrijgen.

Colloïdale suspensies met aantrekkelijke interparticle interacties lijken alomtegenwoordig in technologische toepassingen als materialen voor gerichte assemblage 1-3, drug delivery 4, verbeterde herstel koolwaterstof 5-7, en energieopslag 8. Een gemeenschappelijk kenmerk van deze applicaties is dat de deeltjes moet worden doorstroomd fijne geometrieën, zoals spuitdoppen, printkoppen, microkanalen, of poreuze media, en / of worden gevormd in dunne films of staven. Technieken die worden gebruikt om de structuur van microscopisch kleine colloïden in begrensde geometrieën, zoals elektronenmicroscopie 17,18, x-ray microscopie 19 en laser-diffractie m probeicroscopy 20 kan worden gebruikt om de structuur en dynamiek van deeltjes op microschaal te meten. Deze technieken hebben echter geen toegang tot de banen van afzonderlijke deeltjes, waarvan de structurele en dynamische metrieken worden berekend voor directe vergelijking met numerieke simulaties 21,22 toestaan.

Confocale microscopie is een variant van fluorescentiemicroscopie die beeldvorming van dunne secties van een fluorescent monster mogelijk maakt. Voor colloïdale wetenschap 10 Deze techniek is bijzonder nuttig voor de beeldvorming diep in dichte suspensies of in drie dimensies. Particle-tracking-algoritmen 23 toegepast op twee-of drie-dimensionale tijdreeksen van confocale microfoto leveren de trajecten van alle zichtbare deeltjes. Hierdoor is de combinatie van confocale microscopie van deeltjes tracking aangebracht op het fasegedrag, structuur en dynamica van colloïdale suspensies bestuderen, inclusief bestelde kristallen 24-27 en stoornised glazen 28-31 en gels 32-35.

Andere beeldanalyse algoritmes kunnen worden toegepast op deeltjes dynamiek meet van tijdreeksen van confocale microfoto. Zo kunnen diffusieve deeltje dynamiek bestudeerd door analyseren van de fluctuaties in intensiteit over de tijd via confocale microscopie differentiële dynamische 36. Wanneer de deeltjes verplaatsingen groter dan de wisselwerking afstand kan beeldcorrelatie 37 gebaseerd op stromingsvisualisatie 38-40 worden toegepast snelheidsprofielen van de deeltjes te meten. De combinatie van tracking en correlatie algoritmen heeft toegestaan ​​colloïdaal dynamiek te meten in systemen die een langzame en snelle doorstroming 11-16,41-45.

We maken gebruik van colloid-polymeer mengsels als modellen voor aantrekkelijke colloïdale suspensies 9. In deze mengsels, het bereik en de sterkte van de wisselwerking aantrekkelijke mogelijkheden worden via de verhoudingvan het polymeer gyratiestraal aan de straal van de deeltjes en de concentratie van het polymeer en de elektrostatische afstoting wordt via de toevoeging van een eenwaardig organisch zout 46. Omdat de wisselwerking interacties nauwkeurig kan worden afgesteld, is het stollen van deze mengsels uitgebreid onderzocht met confocale microscopie 34,47-51.

Hier laten we confocale beeldvorming en beeldanalyse 37 van rustende en stromende colloïd-polymeermengsels, waarbij het ​​colloïde volumefractie vaste gehouden bij Φ = 0,15, dat sonde het effect van de begrenzing op het fasegedrag en vloeieigenschappen van deze mengsels. Deze technieken zijn breed toepasbaar op systemen die deeltjes refractie-index zijn afgestemd en waarbij de deeltjes en / of oplosmiddel met een fluorescerende kleurstof worden gemerkt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Bereiding van colloïdaal polymeermengsels

Opmerking: Dit protocol maakt gebruik van poly (methylmethacrylaat) (PMMA) deeltjes, sterisch gestabiliseerd met poly (12-hydroxystearinezuur) en gelabeld met een fluorescente kleurstof (zoals Nile Red, rhodamine B, of fluoresceïne), die werden bereid volgens een standaard Recept 52.

  1. Bereid een 3:01 w / w mengsel van cyclohexylbromide (CXB) en decahydronaftaleen (DHN) als voorraad oplosmiddel. Dit mengsel nagenoeg overeenkomt met de dichtheid en brekingsindex van de deeltjes. Voeg een organisch zout, tetrabutylammoniumchloride (TBAC) 46, om het oplosmiddel in een concentratie van 1,5 mM gedeeltelijk scherm de ladingen op de deeltjes.
  2. Om de dichtheid van de deeltjes nauwkeurig te kunnen bepalen, bereiden een suspensie bij benadering volumefractie Φ = 0,10 in de CXB: DHN oplosmiddel. Centrifugeer de suspensie bij 800 xg gedurende 75 min en voeg CXB of DHN druppelsgewijs aan het drijfvermogen te verbeterenmatching. In deze experimenten, de dichtheid van de PMMA deeltjes werd gemeten wordt ρ = 1,223 g / ml.
  3. Bereid een geconcentreerde voorraad schorsing van PMMA deeltjes (hier, Φ = 0,40) in de CXB: DHN oplosmiddelenmengsel.
  4. Bereid een geconcentreerde oplossing van lineair polystyreen (PS) in de CXB: DHN oplosmiddelmengsel. Hier werd een oplossing van PS molecuulgewicht Mw ≈ 3.000.000 is (gyrostraal r g = 15 nm) bereid concentratie c t ≈ 50 mg / ml.
  5. Meng Geschikte gewichten van het deeltje, polymeer en oplosmiddel stock mengsels suspensies formuleren de gewenste concentraties van deeltjes en polymeren.
    Opmerking: Hier, suspensies van monodisperse deeltjes worden voorbereid tegen constante colloïdale volumefractie Φ = 0,15 en variabele polymeer concentratie in de vrije volume 53 c p = 0,25 mg / ml, en bidispersed suspensies die twee maten van colloïdale deeltjes, with elke maat waarop een afzonderlijke fluorescent label, bereid op vaste totale colloïde volumefractie Φ = 0,15, volumefractie verhouding kleine deeltjes r = 0,50 en polymeerconcentratie in het vrije volume van 5 of 25 mg / ml.
  6. Na elke suspensie wordt bereid, voeg CXB of DHN druppelsgewijs en centrifugeer de monsters bij 800 g gedurende tenminste 75 minuten te bevestigen dat de deeltjes en clusters in de suspensie blijven drijfvermogen afgestemd.
  7. Equilibreer alle monsters gedurende ten minste 24 uur vóór plaatsbepalingen.

. 2 Quiescent Sample Experimenten: fasegedrag

  1. Om de bulkfase gedrag bepalen, fabriceren rechthoekige kamers van dekglaasjes (figuur 1a). Voor de colloïd-polymeermengsels in deze studie, kamers dikte h = 1 mm (de dikte van een microscoopglaasje set) geven massa gedrag.
  2. Toegang tot meerdere bevallingen in een microscopie experiment, fabriceren dunne wig-vormige kamers, met een dekglaasje als spacer aan een wig (Figuur 1b). De openingshoek van de kamer is <0,5 °, zodat in een gezichtsveld van de muren zijn bijna parallel. Een vertegenwoordiger kamer biedt toegang tot opsluiting diktes van h = 6 tot> 100 urn.
  3. Bouw kamers op een dekglaasje basis voor beeldvorming op een omgekeerde microscoop en afdichting met UV-uithardbare epoxy, die niet oplossen in het CXB-DHN oplosmiddelmengsel.
  4. Afbeelding monsters met behulp van een confocale microscoop. Dit protocol toont beeldvorming met een line-scanning confocale bevestigd aan een omgekeerde microscoop uitgerust met een 100x olie-immersie lens van de numerieke opening NA = 1,40.
  5. Excite de kleurstoffen met behulp van een laserbron. Hier golflengten λ = 491 of 561 nm worden gebruikt om de fluoresceïne en rhodamine / Nile Red kleurstoffen wekken, respectievelijk.
  6. In de punt-scansysteem, wordt een beeld door snel scannen van het brandpunt over het monster (in de x-y vlak) met de confocale software. Een twee-dimensionale afbeelding van 512 pixels x 512 pixels, die ongeveer 50 urn x 50 urn, kan in 1/32 seconde worden verkregen. Het verbeteren van de beeldkwaliteit door het gemiddelde van meerdere afbeeldingen of het verhogen van de acquisitie tijd.
  7. Zoek de bodem van de kamer (z = 0), bijvoorbeeld door te focussen op deeltjes gehecht aan de bodem. In deze opstelling, de hoogte (z) toe met toenemende aandacht in de kamer.
  8. Als voorbeeld, kenmerken het effect van de begrenzing op de dynamiek van de deeltjes door het verwerven van een 2-D tijdreeksen beelden (in het xy-vlak) en het middenvlak van de kamer. In een typisch experiment, 500 afbeeldingen van afmeting 512 pixels x 512 pixels worden verkregen tegen een frame rate van 1 beeld / sec (tijd spacing At = 1 sec).
  9. Als een tweede voorbeeld, kenmerken de 3-D structuur van deeltjes door het verwerven van een driedimensionale reeks beelden (x, y, z). In een typisch experiment, tweedimensionale afbeeldingen (512 pixels x 512 pixels) zijnverworven op meerdere z posities binnen de kamer, met een constante afstand van Az = 0,2 um tussen opeenvolgende beelden door een piëzo ingesteld. Een volume stapel die een dikte van h = 30 micrometer bevat dus 151 beelden.
  10. Lokaliseren en track deeltjes na verloop van tijd in 2-D of 3-D met behulp van-deeltje tracking software geschreven in IDL 23,54-56, MATLAB 57,58, LabView 59, of Python 60. Deze algoritmes typisch kan de middelpunten van de deeltjes in 40-50 nm worden opgelost. Succesvolle deeltje volgen noodzaakt dat de deeltjes bewegen dan de wisselwerking afstand tussen opeenvolgende frames.
  11. Van het deeltje posities, berekenen structurele en dynamische metrics. Drie handige metrics hier zijn de 3-D paar correlatie functie g (r) 61, de 2-D mean-squared verplaatsing (MSD) 58,62, en de 2-D zelf een deel van de van Hove correlatie functie G s ( x, t) 58. De laatste twee statistieken kan ook berekend worden in 3-D.

. 3 Vloeiende Experimenten: Flow Eigenschappen

  1. Vervaardig een eenvoudige stroomcel met een glazen microcapillair met vierkante doorsnede (100 urn x 100 um) die is aangebracht teflon buis. Gebruik dekglaasjes de capillaire steunen en mechanische stijfheid, zoals in het schema in figuur 7.
  2. Laad de colloïd-polymeer mengsel in een glazen injectiespuit. Bevestig de spuit aan een injectiepomp of een pneumatische vloeistof doseersysteem.
  3. Monteer de stroom cel setup op de omgekeerde microscoop. De injectiespuit, flow cel en uitlaat op dezelfde hoogte om het effect van de zwaartekracht op het stromingsprofiel minimaliseren.
  4. Controleer de stroomsnelheid van de suspensie door de stroomcel van de volumetrische stroomsnelheid (voor de spuitpomp) of de toegepaste druk (voor de drukbox). De gemiddelde snelheid van de suspensie in de microkanaal ook afhankelijk van de suspension formulering. Typische waarden van de maximale snelheid in het kwadraat microchannel hier gemeten zijn 200-2.000 um / sec.
  5. Tijdens stroming, het verwerven van een 2-D confocale tijdreeksen bij hoge framerates. Hier, 500 beelden van afmeting 512 pixels x 512 pixels worden verkregen tegen 32 frames / sec (tijd spacing Δ t = 1/32 seconde) op verschillende hoogten boven de bodem van het microkanaal (z = 0 pm) vinden z = 5 - 50 urn. Elk beeld beslaat ongeveer de helft van de dwarsafmeting (y) van het microkanaal, zoals in de inzet van figuur 7. Indien de deeltjes zichtbaar elliptische, verhogen de framesnelheid van verwerving.
  6. Zoals in rustige experimenten, zoekt de deeltjes in 2-D met standaard algoritmen voor het lokaliseren en volgen van deeltjes in IDL of MATLAB. Voor langzame stromen, waarin deeltjes bewegen minder dan de gemiddelde wisselwerking afstand tussen frames, gebruik het volgen algoritmen om de trajecten te verkrijgen.
  7. Gebruik beeldcorrelatie te calcUlate de snelheidsprofielen voor snelle stromen.
    1. Verdeel het beeld in horizontale beelden van constante hoogte (y) langs de stroomrichting (x). Twee opeenvolgende afbeeldingen 1 I (x, y) en I2 (x, y) verschuiven laatstgenoemde beeld met een factor Ax en berekent het kruis-covariantie tussen 1 I (x, y) en I2 (x + Ax, y).
    2. Identificeer de piekpositie van de histogram van Ax waarden kruis-covariantie tussen elk paar afbeeldingen maximaliseren om de gemiddelde snelheid advectieve op elke laterale positie y verkrijgen. Als deze verdeling is niet sterk piekte, verwerven beelden in een sneller frame rate.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Om confocale beeldvorming en particle tracking tonen, hebben we het effect van de bevalling op het fasegedrag van colloid-polymeer mengsels 63-65. Voor deze experimenten het colloïde diameter is 2 a = 0,865 urn. De colloïde volumefractie werd vastgesteld op Φ = 0,15 en de polymeerconcentratie c p werd gevarieerd 0-23,6 mg / ml. Representatieve confocale beelden worden getoond in figuur 2 63, linkerkolom. Uit het deeltje posities verkregen middels het volgen algoritmen, berekenden we representatieve structurele en dynamische statistieken, waaronder het paar correlatiefunctie (figuur 2, middenkolom) en de gemiddelde-kwadraat verplaatsing (figuur 2, rechter kolom). De beelden en de structurele en dynamische metrics liet ons toe om onderscheid te maken tussen colloïdale gels (figuur 2, bovenste rij), vloeistoffen van clusters (figuur 2, middelste rij), en vloeistoffen (<strong> Figuur 2, onderste rij).

Deze statistieken konden we-opsluiting geïnduceerde veranderingen in deeltje structuur en dynamiek kwantitatief beoordelen. Bijvoorbeeld, de eerste piek in het paar correlatiefunctie van een monster met polymeerconcentratie c p = 16,6 mg / ml bewegingen korter scheidingen als de opsluiting dikte wordt verminderd (figuur 3, 63). Ook de zelf deel van de van Hove correlatiefunctie voor een monster met p c = 16,6 mg / ml vernauwt de opsluiting dikte wordt verminderd en bij de kleinste opsluiting vertoont sterk niet-normale profiel van een aangehouden gel (figuur 4, 63) . Zelfs voor een monster met p c = 23,6 mg / ml, wat een aangehouden gel op alle bevallingen, verminderen de opsluiting dikte leidt tot een smaller en niet-normale profiel. Deze veranderingen gesuggereerd dat opsluiting indirect veroorzaakte een stijging van de thij effectief interparticle attractie.

Deze technieken kunnen ook worden toegepast om de effecten van opsluiting in bidispersed mengsels van deeltjes richting verschillende fluorescente labels beoordelen. Representatieve beelden van een mengsel van grote deeltjes (diameter 2 a L = 1,48 urn) en kleine (diameter 2 a S = 0,73 urn) deeltjes, met een totale volumefractie Φ tot = 0,15 en een volumefractie verhouding kleine deeltjes r = 0.50, blijkt dat verlaging van de opsluiting dikte induceert de vorming van een vaste-achtige colloïdale gel-fase die zowel grote als kleine deeltjes (figuur 5 65). Dit effect is vooral uitgesproken voor de schorsingen die bulk vloeistoffen (figuur 5a-d) zijn. De spier-en skeletaandoeningen van de grote deeltjes afnemen als het systeem wordt steeds meer beperkt: voor een monster met c p = 5 mg / ml, de SSA worden dynamisch gearresteerd, consistente wet de stolling overgang (figuur 6a 65). Voor een monster met p c = 25 mg / ml, welke een arrestatie gel, nauwe opsluiting induceert vertraagde dynamiek (figuur 6b); de verschillen tussen de meest en minst beperkt opgesloten monster groter dan de resolutie van deze techniek (~ 40 nm, die we vaststellen uit de y-as van de MSD in een zeer verdunde concentratie aan deeltjes met Φ <0.01).

Confocale microscopie en beeldanalyse ook verschillen tussen de vloei-eigenschappen van zwak en sterk aantrekkelijk deeltjes tijdens beperkt debiet kan worden gekarakteriseerd 66. Voor deze experimenten suspensies van deeltjes met een doorsnede 2a = 1,55 um geconcentreerd tot een volumefractie van Φ = 0,15 met een polymeerconcentratie van ofwel p c = 5 mg / ml, overeenkomend met een zwakke wisselwerking attractie, of c p = 25 mg / ml, overeenkomend met eensterke wisselwerking attractie. Representatieve beelden worden getoond in figuur 8 voor latente en vloeiende suspensies.

Nummer dichtheidsprofielen geopenbaard verschillen tussen de verdeling van de deeltjes in zwak-en sterk aantrekkelijke suspensies tijdens stroming (getoond voor een debiet van 10 μ l / uur in Figuur 9 66) die van een zwak-aantrekkelijke vering (c p = 5 mg / ml, figuren 9a en 9b) verhogen dramatischer naar het midden van het microkanaal dan die van een sterk aantrekkelijke vering (c p = 5 mg / ml, figuren 9c en 9d).

Evenzo, zacht en sterk aantrekkelijk suspensie vertoonde verschillen in de vorm van snelheidsprofiel (getoond voor een debiet van 8 μ l / uur in figuur 10 66). De snelheidsprofielen vering meteen zwakke aantrekkingskracht (c p = 5 mg / ml, de figuren 10a en 10b) zijn dicht bij die voorspelde voor een Newtoniaanse vloeistof die in een vierkant microkanaal. Daarentegen is de snelheidsprofielen vering met een sterkere attractie (c p = 25 mg / ml, Figuren 10c en 10d) significant af van de Newtoniaanse profiel nabij de zijwanden van het microkanaal (nabij y / L = 0).

Figuur 1
Figuur 1. Schematische van kamers voor latente experimenten. (A) Rechthoekige kamer met een constante dikte van 1 mm door de dikte van een glasplaatje stellen. (B) wig-vormige kamer, met een variabele dikte variërend 6-170 urn. De maximale diktedoor die van een glazen dekglaasje stellen.

Figuur 2
.. Figuur 2 Onderscheidende kenmerken van vloeistoffen, vloeistoffen van clusters, en gels Linkerkolom: confocale micrografen. Center kolom: Particle paar correlatiefunctie g (r) als een functie van de genormaliseerde scheiding r / 2. Rechter kolom: De genormaliseerde gemiddelde-kwadraat verplaatsing MSD / 4 a 2 als functie van de vertraging. Van boven naar beneden de beelden en correlatiefuncties tonen representatieve voorbeelden van een gel (c p = 23,6 mg / ml en h / 2 = 8,7), een vloeistof van clusters (c p = 16,6 mg / ml en h / 2 = 17), en een colloïdale vloeistof (c p = 0 mg / ml en h / 2 a> 116). De deeltjesdiameter 2 a = 0,865 μ m. Dit cijfer is aangepast Spannuth en Conrad, Phys. Rev Lett. 109, 028301 (2012). Copyright 2012 door de American Physical Society.

Figuur 3
Figuur 3. Paar correlatiefunctie geeft structurele veranderingen in beperking. Paar correlatiefunctie voor een monster met p c = 16,6 mg / ml h / 2 a> h en 116/2 = 69, 35, 17, en 8,7 van boven naar bodem. Monster een vloeistof van clusters in alle behalve H h / 2 = 8,7, dat is een gel. Kleuren geven de fase zoals in Figuur 2. Het deeltjesdiameter 2 a = 0,865 μ m.. Dit cijfer is aangepast Spannuth en Conrad, Phys. Rev Lett. 109, 028301 (2012). Copyright 2012 door de American Physical Society.

Figuur 4
Figuur 4. Van Hove correlatiefunctie en de gemiddelde-kwadraat verplaatsing dan veranderingen in beperking. Zelf onderdeel van de Van Hove correlatiefunctie en (inzet) gemiddelde-kwadraat verplaatsing voor monsters met (a) p c = 16,6 mg / ml en (b ) p c = 23,6 mg / ml in functie van de bevalling (h / 2 = 69 (cirkels), 17 (vierkanten) en 8.7 (driehoeken)). In (a) het monster een vloeistof van clusters h / 2 = 69 en 17, maar een gel voor h / 2 = 8,7. In (b) het monster een gel voor alle uur. De deeltjesdiameter 2 a = 0,865 μ m.. Dit cijfer heeft been gewijzigd van Spannuth en Conrad, Phys. Rev Lett. 109, 028301 (2012). Copyright 2012 door de American Physical Society.

Figuur 5
Figuur 5. Vertegenwoordiger confocale micrografische van bidispersed mengsels. Confocale micrografische kleine en grote deeltjes populaties (zowel grijs weergegeven, met grotere deeltjes met grotere intensiteit) voor suspensies met een nagenoeg constante volumefractie Φ tot = 0,15, volumepercentage kleine deeltjes r = 0.50, concentratie van depletant polymeer c p (ac) 5 mg / ml of (df) 25 mg / ml, (a, d) in bulk of (bc, ef) beperkt tot een genormaliseerde hoogte h/2a L van ( b e) 20, of (c, f) <5.5. De grote en kleine deeltjes diameters 2 een L = 1,48 μ m en 2a S = 0,73 μ m, respectievelijk. De schaal bar is 10 μ m.

Figuur 6
Figuur 6. Gemiddelde-kwadraat verplaatsing van grote deeltjes populatie vertoont opsluiting veroorzaakte vertraging. Genormaliseerde gemiddelde-kwadraat verplaatsing als functie van de vertragingstijd τ van grote deeltjes in suspensies met binaire volumepercentage kleine deeltjes r = 0,50 en variërende concentraties van polymeer depletant (a) p c = 5 mg / ml of (b) c p = 25 mg / ml. Opsluiting diktes h / 2 a L: bulk ( ), 20 ( diamant ), En <5.5 ( kant ). De stippellijnen geven een helling van 1. De grote deeltjesdiameter 2 een L = 1,48 μ m.. Dit cijfer is gewijzigd van Pandey en Conrad, Soft Matter, 9, 10617-10626 (2013). Overgenomen met toestemming van de Royal Society of Chemistry (http://dx.doi.org/10.1039/c c3sm51879e).

Figuur 7
Figuur 7. Schematische voorstelling van het apparaat voor microchannel stroom experimenten. Het apparaat consist van een glas microcapillaire dat een injectiepomp wordt bevestigd met Teflon slang. Het schema zoals getoond wordt omgekeerd vergeleken met de experimentele opstelling die een omgekeerde microscoop gebruikt. Het coördinatensysteem wordt aangegeven: x is georiënteerd langs de stromingsrichting, is y georiënteerd langs de breedte van het microkanaal, en z is georiënteerd langs de verticale richting. Inzet: schematische van imaging protocol. 2-d films verkregen van de halve breedte van het microkanaal op tien verschillende hoogten boven het bodemoppervlak. Dit cijfer is gewijzigd van Pandey en Conrad, Soft Matter 8, 10695-10703 (2012). Overgenomen met toestemming van de Royal Society of Chemistry (http://dx.doi.org/10.1039/c2sm25935d).

Figuur 8
Figuur 8. Confocale Representatieve microfoto van deeltjestijdens microkanaal stroming. confocale micrografische van colloïdale suspensies met een polymeerconcentratie c p uit (ac) 5 mg / ml en (df) 25 mg / ml. Beelden (a) en (d) tonen de ruststroom monster; afbeeldingen (bc) en (ef) werden tijdens stroming verkregen op een hoogte (z) van (b, e) 5 μ m en (c, f) 50 μ m boven het bodemoppervlak van het microkanaal. De rand van het kanaal op de linkerkant van elke afbeelding in (bc) en (ef) en stroom in neerwaartse richting zoals aangegeven. De schaal bar is 10 μ m. De deeltjesdiameter 2 a = 1,546 μ m.. Dit cijfer is gewijzigd van Pandey en Conrad, Soft Matter 8, 10695-10703 (2012). Overgenomen met toestemming van de Royal Society of Chemistry (http :/ / dx.doi.org/10.1039/c2sm25935d).

Figuur 9
Figuur 9. Sterkte aantrekkingskracht wijzigt het aantal dichtheidsprofiel deeltjes. Aantal deeltjes als functie van genormaliseerde laterale positie over de microkanaal y / L vering met volumefractie Φ = 0,15 en polymeerconcentratie c p uit (a, b) 5 mg / ml en (c, d) 25 mg / ml, verkregen tegen genormaliseerde stroomafwaartse posities x / L = (a, c) en 50 (b, d). gegevens 200 worden getoond voor twee genormaliseerde hoogtes, z / L = 0,05 (donkerrood driehoek ) En 0,50 (lichtblauw kantμ l / uur. De getoonde lijnen zijn gidsen voor het oog, en de foutbalken geven de standaarddeviatie van de metingen. De deeltjesdiameter 2 a = 1,546 μ m.. Dit cijfer is gewijzigd van Pandey en Conrad, Soft Matter 8, 10695-10703 (2012). Overgenomen met toestemming van de Royal Society of Chemistry (http://dx.doi.org/10.1039/c2sm25935d).

Figuur 10
Figuur 10. Sterkte aantrekkingskracht wijzigt de snelheidsprofielen. Genormaliseerde snelheidsprofielen als functie van genormaliseerde laterale positie over de microkanaal y / L vering met volumefractie Φ = 0,15 en polymeerconcentratie c p uit ( b) 5 mg / ml en (c, d) 25 mg / ml, verkregen tegen genormaliseerde stroomafwaartse posities x / L = (a, c) en 50 (b, d). gegevens 200 worden getoond voor twee genormaliseerde hoogten, z / L = 0,05 (donker rood) en 0,50 (lichtblauw). De stroomsnelheid was 8 μ l / uur. De foutbalken geven de standaarddeviatie van de metingen. De stippellijnen geven past de Newtoniaanse stromingsprofiel verwacht voor stroming in een vierkant microkanaal. Dit cijfer is gewijzigd van Pandey en Conrad, Soft Matter 8, 10695-10703 (2012). Overgenomen met toestemming van de Royal Society of Chemistry (http://dx.doi.org/10.1039/c2sm25935d).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Colloïdale suspensies worden op grote schaal bestudeerd als modellen voor beperkt fasegedrag, omdat microscopisch kleine colloïdale deeltjes vertonen beduidend langzamer dynamiek dan atomen en moleculen en kan dus gemakkelijk worden afgebeeld en gevolgd in de tijd 10. Voor deze fundamentele studies, het begrijpen van de werking van de wisselwerking attracties op beperkt fasegedrag biedt de mogelijkheid om fenomenen zoals capillaire condensatie en verdamping 21,22,67 verkennen. Daarnaast beperkt aantrekkelijk schorsingen lijken alomtegenwoordig in de industriële en technologische toepassingen. Voor deze toegepaste studies, het begrijpen van het effect van de schorsing formulering op beperkte stroom kan leiden tot verbeterde formuleringen van grondstoffen en inkten voor rapid prototyping 1-3, drug delivery 4, verbeterde oliewinning 5-7, en energie-opslag toepassingen 8.

Andere technieken om de structuur van microscopisch kleine coll probeOIDs in dunne geometrieën omvatten elektronenmicroscopie 17,18, x-ray microscopie 19 en laser-diffractie microscopie 20. De combinatie van confocale microscopie en beeldanalyse algoritmen biedt twee belangrijke voordelen voor studies van beperkte colloïdale suspensies. Eerste, confocale microscopie laat beeldvorming diep in dichte en fluorescerende schorsingen. Ten tweede kan deeltjestrajecten verkregen via confocale microfoto worden gebruikt om dynamische en structurele parameters voor de individuele microscopisch kleine colloïdale deeltjes te berekenen. Deze metingen te vergemakkelijken directe vergelijking met simulaties 21,22. Andere beeldanalyse algoritmen, zoals beeldcorrelatie 37 van de afbeeldingen particle velocimetry 38, kan op confocale microfoto waarin het deeltje verplaatsingen groter dan de wisselwerking afstand de dynamiek probe.

We hebben protocollen aangetoond voor latente beeldvorming en stromende colloid-polymeer mengsels in begrensde geometrieën met behulp van confocale microscopie. Met behulp van de representatieve statistieken die in deze paper, identificeerden we een stolling transitie in rusttoestand schorsingen die wordt veroorzaakt door opsluiting 63,64. We toonden ook aan dat het veranderen van de sterkte van de attractie wijzigt de omvang van deeltje migratie en consolidatie tijdens stroming van colloid-polymeer mengsels in microkanalen 66.

Voor stroom experimenten, een beperking van dit protocol is het moeilijk beeldvorming in 3-D tijdens snel microkanaal stroom, zoals deeltjes bewegen typisch grote afstanden tussen opeenvolgende frames. Deze beperking kan bij lagere debieten worden vermeden door het afbeelden van een dunne 3-D slice. Herhaalde experimenten bij verschillende verticale posities binnen het kanaal kan dus de volledige driedimensionale snelheid en dichtheidsprofielen leveren. Deze aanpak is met succes door andere onderzoeksgroepen toegepast op suspensies van bijna-harde bollen colloïden dat form bril 13,14 of kristallen 41, maar zijn nog niet toegepast op de minder geconcentreerde colloïdale gels zoals die hier gepresenteerd.

Beide beeldanalyse-methoden beschreven (particle-tracking en beeldcorrelatie) vertonen beperkingen. Voor deeltje volgen algoritmen zijn resoluties van een tiende van de pixelgrootte gerapporteerd 23 voor goed gescheiden deeltjes. De resolutie neemt toe met verhoogde signaal-ruisverhouding. Zowel de Gauss fitting algoritme en een nieuwer algoritme dat berekent de punten van de maximale radiale symmetrie bereiken bijhouden resoluties die dicht bij het ​​theoretische maximum 68 zijn. De resolutie in onze experimenten was iets minder (een vierde van de pixelgrootte); omdat de deeltjes in gels in nauw contact, het centrum van intensiteit in een lokaal gebied wordt dus niet noodzakelijkerwijze in het deeltje zwaartepunt. De resolutie van het volgen van deeltjes in gels kunnen worden verbeterd door alleen de etiketteringaders van de deeltjes 69-71. Voor particle image velocimetry de werkwijzen hier gemelde leveren nauwkeurige metingen van de verplaatsing zelfs bij grote verplaatsingen van enkele honderden pixels 37, zolang gebieden van bijna constante snelheid advectief gecorreleerd. Deze werkwijzen kunnen niet worden gebruikt wanneer deeltjes aanzienlijke relatieve beweging of niet-affiene beweging ondergaan; in dit geval verplaatsingen worden beperkt tot een fractie van de deeltjesgrootte.

Deze protocollen kunnen worden toegepast voor onderzoek van het fasegedrag, structuur, dynamiek en stromingseigenschappen van een grote verscheidenheid van colloïdale suspensies, waaronder deeltjes met vorm of chemische anisotropie en oplosmiddelen die niet-Newtonse vloeistoffen zijn, in 2-D en 3 - D bevallingen. Het toepassen van deze technieken vereist verdere verhoging van de beeldvorming tarief in 2-D en 3-D, nieuwe algoritmes om beelden van anisotrope deeltjes te analyseren, en de vooruitgang in de fabricage van realistische opsluitingspotentialen geometrieën en interfaces.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Onderzoek gemeld in deze publicatie werd ondersteund door een Universiteit van Houston Nieuwe faculteit Grant, een zaad subsidie ​​van de Texas Center for Supergeleiding, en het Fonds American Chemical Society Petroleum Research (52537-DNI).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Cyclohexyl bromide Sigma Aldrich 135194 CAS Number  108-85-0, Molecular wt. = 163.06, Used in stock solvent
Decahydronapthalene Sigma Aldrich D251 CAS Number 91-17-8, Molecular wt. = 138.25, Used in stock solvent
Nile Red Sigma Aldrich 72485 Fluorescent dye
Fluorescein 5(6)-isothiocyanate Sigma Aldrich F3651 Fluorescent dye
Rhodamine B Sigma Aldrich 83689 Fluorescent dye
Dynamic Light Scattering  Brookhaven Instruments BI-APD DLS equipment used for particle size measurement
Polystyrene  Varian/Agilent PL20138-23 Polystyrene (polymer) for inducing depletion attraction
Tetrabutyl(ammonium chloride) (TBAC) Sigma Aldrich 86870 monovalent salt
UV Adhesive Norland Adhesive NOA 68T Part Number 68T01 (UV cured adhesive)
VT Eye Visitech VT Eye confocal scanner
VT Infinity Visitech VT Infinity confocal scanner
Microscope  Leica DMI3000B Inverted Microscope
Centrifuge Thermo Scientific Sorvall ST 16 1-5,000 rpm
Teflon tubing smallparts SLTT 26-72 Zeus PTFE Sublite Wall Tubing 26 AWG 0.016" ID x 0.003" Wall
Epoxy Devcon DA051 5 min epoxy
Syringe Micromate/Cadence 5004 glass syringe with metal luer lock tip
Syringe tips  Nordson 7018462 32 GA precision tips 
Syringe pump  New Era Pump system Inc. NE1002X Programmable microfluidic pump (syringepump.com)
Weigh balance Mettler Toledo AB204-S 0.0001-220 g
PMMA particles synthesized poly(methylmethacrylate) colloidal particles

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Shereda, L. T., Larson, R. G., Solomon, M. J. Local stress control of spatiotemporal ordering of colloidal crystals in complex flows. Physical Review Letters. 101, 038301-0310 (2008).
  2. Conrad, J. C., et al. Designing colloidal suspensions for directed materials assembly. Current Opinion in Colloid and Interface Science. 16, 71-79 (2011).
  3. Lewis, J. A. Direct ink writing of 3D functional materials. Advanced Functional Materials. 16, 2193-2204 (2006).
  4. Mishra, B., Patel, B. B., Tiwari, S. Colloidal nanocarriers: a review on formulation technology, types and applications toward targeted drug delivery. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine. 6, 9-24 (2010).
  5. Maitland, G. C. Oil and gas production. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 5, 301-311 (2000).
  6. Kelessidis, V., Maglione, R., Tsamantaki, C., Aspirtakis, Y. Optimal determination of rheological parameters for Herschel–Bulkley drilling fluids and impact on pressure drop, velocity profiles and penetration rates during drilling. J. Petrol. Sci. Eng. 53, 203-224 (2006).
  7. Ponnapati, R., et al. Polymer-functionalized nanoparticles for improving waterflood sweep efficiency: Characterization and transport properties. Industrial and Engineering Chemistry Research. 50, 13030-13036 (2011).
  8. Duduta, M., et al. Semi-solid lithium rechargeable flow battery. Advanced Energy Materials. 1, 511-516 (2011).
  9. Poon, W. C. K. The physics of a model colloid-polymer mixture. Journal of Physics: Condensed Matter. 14, (2002).
  10. Prasad, V., Semwogerere, D., Weeks, E. R. Confocal microscopy of colloids. Journal of Physics: Condensed Matter. 19, 113102-1110 (2007).
  11. Kogan, M., Solomon, M. J. Electric-field-induced yielding of colloidal gels in microfluidic capillaries. Langmuir. 26, 1207-1213 (2010).
  12. Frank, M., Anderson, D., Weeks, E. R., Morris, J. F. Particle migration in pressure-driven flow of a Brownian suspension. Journal of Fluid Mechanics. 493, 363-378 (2003).
  13. Isa, L., Besseling, R., Morozov, A. N., Poon, W. C. K. Velocity oscillations in microfluidic flows of concentrated colloidal suspensions. Physical Review Letters. 102, 058302-0510 (2009).
  14. Isa, L., Besseling, R., Poon, W. C. K. Shear zones and wall slip in the capillary flow of concentrated colloidal suspensions. Physical Review Letters. 98, (2007).
  15. Semwogerere, D., Morris, J. F., Weeks, E. R. Development of particle migration in pressure-driven flow of a Brownian suspension. Journal of Fluid Mechanics. 581, 437-451 (2007).
  16. Semwogerere, D., Weeks, E. R. Shear-induced particle migration in binary colloidal suspensions. Phys. Fluids. 20, (2008).
  17. Ramiro-Manzano, F., Bonet, E., Rodriguez, I., Meseguer, F. Layering transitions in confined colloidal crystals: The hcp-like phase. Physical Review E. 76, 050401-0510 (2007).
  18. Ramiro-Manzano, F., Meseguer, F., Bonet, E., Rodriguez, I. Faceting and commensurability in crystal structures of colloidal thin films. Physical Review Letters. 97, 028304-0210 (2006).
  19. Hilhorst, J., et al. hree-dimensional structure and defects in colloidal photonic crystals revealed by tomographic scanning transmission X-ray microscopy. Langmuir. 28, 3614-3820 (2012).
  20. Luo, Y. -Y., Hu, S. -X., Lu, Y., Mai, Z. -H., Li, M. Real time observation of partial dislocations in thin colloidal crystals. Applied Physics Letters. 95. 174107, (2009).
  21. Binder, K., Horbach, J., Vink, R. L. C., De Virgiliis, A. Confinement effects on phase behavior of soft matter systems. Soft Matter. 4, 1555-1568 (2008).
  22. De Virgiliis, A., Vink, R. L. C., Horbach, J., Binder, K. From capillary condensation to interface localization transitions in colloid-polymer mixtures confined in thin-film geometry. Physical Review E. 78, 041604-0410 (2008).
  23. Crocker, J. C., Grier, D. G. Methods of digital video microscopy for colloidal studies. J. Colloid Interface Sci. 179, 298-310 (1996).
  24. Gasser, U., Weeks, E. R., Schofield, A. B., Pusey, P. N., Weitz, D. A. Real-space imaging of nucleation and growth in colloidal crystallization. Science. 292, 258-262 (2001).
  25. Alsayed, A. M., Islam, M. F., Zhang, J., Collings, P., Yodh, A. G. Premelting at defects within bulk colloidal crystals. Science. 309, 1207-1210 (2005).
  26. Leunissen, M. E., et al. Ionic colloidal crystals of oppositely charged particles. Nature. 437, 235-240 (2005).
  27. Nagamanasa, K. H., Gokhale, S., Ganapathy, R., Sood, A. K. Confined glassy dynamics at grain boundaries in colloidal crystals. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108. , 11323-11326 (2011).
  28. Kaya, D., Green, N. L., Maloney, C. E., Islam, M. F. Normal modes and density of states of disordered colloidal solids. Science. 329, 656-658 (2010).
  29. Weeks, E. R., Crocker, J. C., Levitt, A. C., Schofield, A. B., Weitz, D. A. Three-dimensional direct imaging of structural relaxation near the colloidal glass transition. Science. 287, 627-631 (2000).
  30. Sarangapani, P. S., Schofield, A. B., Zhu, Y. Direct experimental evidence of growing dynamic length scales in confined colloidal liquids. Phys. Rev. E. 83, 030502-0310 (2011).
  31. Sarangapani, P. S., Schofield, A. B., Zhu, Y. Relationship between cooperative motion and the confinement length scale in confined colloidal liquids. Soft Matter. 8, 814-818 (2012).
  32. Dibble, C. J., Kogan, M., Solomon, M. J. Structure and dynamics of colloidal depletion gels: Coincidence of transitions and heterogeneity. Phys. Rev. E. 74, 041403-0410 (2006).
  33. Dibble, C. J., Kogan, M., Solomon, M. J. Structural origins of dynamical heterogeneity in colloidal gels. Phys. Rev. E. 77, 050401-0510 (2008).
  34. Lu, P. J., et al. Gelation of particles with short-range attraction. Nature. 453, 499-504 (2008).
  35. Hsiao, L. C., Newman, R. S., Glotzer, S. C., Solomon, M. J. Role of isostaticity and load-bearing microstructure in the elasticity of yielded colloidal gels. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109. , 16029-16034 (2012).
  36. Lu, P. J., et al. Characterizing concentrated, multiply scattering, and actively driven fluorescent systems with confocal differential dynamic microscopy. Physical Review Letters. 108, 218103-2110 (2012).
  37. Besseling, R., Isa, L., Weeks, E. R., Poon, W. C. K. Quantitative imaging of colloidal flows. Advances In Colloid and Interface Science. 146. , 1-17 (2009).
  38. Wereley, S. T., Meinhart, C. D. Micron-resolution particle image velocimetry. Microscale Diagnostic Techniques. , 1-62 (2005).
  39. Angele, K. P., Suzuki, Y., Miwa, J., Kasagi, N. Development of a high-speed scanning micro PIV system using a rotating disc. Measurement Science and Technology. 17, 1639-1646 (2006).
  40. Klein, S. A., Posner, J. D. Improvement in two-frame correlations by confocal microscopy for temporally resolved micro particle imaging velocimetry. Measurement Science and Technology. 21, 105409-1010 (2010).
  41. Derks, D., Wu, Y. L., Van Blaaderen, A., Imhof, A. Dynamics of colloidal crystals in shear flow. Soft Matter. 5, 1060-1065 (2009).
  42. Ballesta, P., Besseling, R., Isa, L., Petekidis, G., Poon, W. C. K. Slip and flow of hard sphere colloidal glasses. Physical Review Letters. 101, 258301-2510 (2008).
  43. Rajaram, B., Mohraz, A. Microstructural response of dilute colloidal gels to nonlinear shear deformation. Soft Matter. 6, 2246-2259 (2010).
  44. Rajaram, B., Mohraz, A. Dynamics of shear-induced yielding and flow in dilute colloidal gels. Physical Review E. 84, (2011).
  45. Rajaram, B., Mohraz, A. Steady shear microstructure in dilute colloid–polymer mixtures. Soft Matter. 8, 3699-3707 (2012).
  46. Yethiraj, A., Van Blaaderen, A. A colloidal model system with an interaction tunable from hard sphere to soft and dipolar. Nature. 421, 513-517 (2003).
  47. Campbell, A. I., Anderson, V., Van Duijneveldt, J. S., Bartlett, P. Dynamical arrest in attractive colloids: The effect of long-range repulsion. Physical Review Letters. 94, 208301-2010 (2005).
  48. Klix, C. L., Royall, C. P., Tanaka, H. Structural and dynamical features of multiple metastable glassy states in a colloidal system with competing interactions. Physical Review Letters. 104, 165702-1610 (2010).
  49. Sedgwick, H., Egelhaaf, S. U., Poon, W. C. K. Clusters and gels in systems of sticky particles. Journal of Physics: Condensed Matter. 16, 10-1088 (2004).
  50. Zhang, T. H., Klok, J., Tromp, R. H., Groenewold, J., Kegel, W. K. Non-equilibrium cluster states in colloids with competing interactions. Soft Matter. 8, (2012).
  51. Dinsmore, A. D., Prasad, V., Wong, I. Y., Weitz, D. A. Microscopic structure and elasticity of weakly aggregated colloidal gels. Physical Review Letters. 96, (2006).
  52. Antl, L., et al. The preparation of poly(methyl methacrylate) latices in nonaqueous media. Colloid Surf. 17, 67-78 (1986).
  53. Aarts, D. G. A. L., Tuinier, R., Lekkerkerker, H. N. W. Phase behaviour of mixtures of colloidal spheres and excluded-volume polymer chains. Journal of Physics: Condensed Matter. 14, 7551-7561 (2002).
  54. Crocker, J. C., Weeks, E. R. Particle tracking using IDL. , (2011).
  55. Grier Grier, D. G. Lab Downloadable Software. , (2012).
  56. Smith, R., Friendly Spalding, G. U. ser- Freeware Image Segmentation and Particle Tracking. , (2005).
  57. Blair, D. L., Dufresne, E. R. The Matlab Particle Tracking Code Repository. , (2008).
  58. Kilfoil, M. L. Biological Physics Software. , (2009).
  59. Milne, G. Particle Tracking. , (2006).
  60. Caswell, T. trackpy: A pure python implementation of Crocker-Grier for single particle tracking. , (2012).
  61. Weeks, E. R. IDL routines to calculate the pair correlation function g(r). , (2005).
  62. Breedveld, V., Crocker, J. C., Weeks, E. R. M. S. D. , (2005).
  63. Spannuth, M., Conrad, J. C. Confinement-induced solidification of colloid-polymer depletion mixtures. Phys. Rev. Lett. 109, (2012).
  64. Spannuth, M., Conrad, J. C. Dynamics of confined colloid-polymer mixtures. AIP Conf. Proc. 1518, 351-356 (2013).
  65. Pandey, R., Conrad, J. C. Dynamics of confined depletion mixtures of polymers and bidispersed colloids. Soft Matter. , (2013).
  66. Pandey, R., Conrad, J. C. Effects of attraction strength on microchannel flow of colloid–polymer depletion mixtures. Soft Matter. 8, 10695-10703 (2012).
  67. Gelb, L., Gubbins, K. E., Radhakrishnan, R., Sliwinska-Bartkowiak, M. Phase separation in confined systems. Reports on Progress in Physics. 62, 1573-1659 (1999).
  68. Parthasarathy, R. Rapid accurate particle tracking by calculation of radial symmetry centers. Nature Methods. 9, 724-726 (2012).
  69. Peng, B., vander Wee, E., Imhof, A., Van Blaaderen, A. Synthesis of monodisperse, highly cross linked, fluorescent PMMA particles by dispersion polymerization. Langmuir. 28, 6776-6785 (2012).
  70. Elsesser, M. T., Hollingsworth, A. D., Edmond, K. V., Pine, D. J. Large core-shell poly(methyl methacrylate) colloidal clusters: synthesis, characterization, and tracking. Langmuir. 27, 917-927 (2011).
  71. Dullens, R. P. A., Derks, D., van Blaaderen, A., Kegel, W. K. Monodisperse core-shell poly(methyl methacrylate latex colloids). Langmuir. 19, 5963-5966 (2003).

Tags

Chemie confocale microscopie particle tracking colloïden schorsingen opsluiting geleren microfluidics beeldcorrelatie dynamiek schorsing stroom
Confocale beeldvorming van Confined Quiescent en Vloeiende colloïd-polymeermengsels
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pandey, R., Spannuth, M., Conrad, J. … More

Pandey, R., Spannuth, M., Conrad, J. C. Confocal Imaging of Confined Quiescent and Flowing Colloid-polymer Mixtures. J. Vis. Exp. (87), e51461, doi:10.3791/51461 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter