Polimer Fırçalar Karşı karışmayan hazırlanması ve Sürtünme Kuvvet Mikroskobu Ölçümleri,

Aşağıdaki deneyin amacı, kabul edilebilir polimer fırça sistemlerini hazırlamak ve sürtünme kuvveti mikroskobu kullanarak her iki sistem için bağıl kayma hareketine sürtünme tepkisini ölçerek bunları geleneksel kaçırılabilir polimer fırça sistemleriyle karşılaştırmaktır. Bu, iki set silikon yüzeyle başlayarak ve penai Pam'i bir sete ve PMMA'yı diğerine aşılayarak elde edilir. Bunlar, polimer fırça sistemlerinin bir parçasını oluşturmak için kullanılan düz polimer fırça yüzeyleri olacaktır.

İkinci adım olarak, altın bir kolloid ile başlayın. Bir silikon atomik kuvvet mikroskobu konsoluna takın ve bir kuvvet ölçüm probu yapmak için üzerine PMMA'nın grafiğini çizin. Bu aynı zamanda polimer fırça sisteminin ikinci bölümünü de oluşturacaktır.

Ardından, kuvvet ölçüm probunu bir atomik kuvvet mikroskobuna monte edin. Kabul edilebilir sürtünmeyi ölçmek için bir set PMMA fırça yüzeyini numune olarak monte edin. Fırça sistemleri, kabul edilebilir fırça sistemleri için sürtünmeyi ölçmek için bir penai pan fırça yüzeyi monte eder.

Sonuçlar, sürtünme kuvveti mikroskobu ile ölçüldüğü üzere, kabul edilebilir sistemler için sürtünmenin, geleneksel izin verilen sistemler için sürtünmenin yaklaşık %1'i olduğunu göstermektedir. Tekniğimizin endüstriyel yağlara dayalı mevcut yöntemlere göre en önemli avantajlarından biri, düşük viskoziteli bir sıvının, mikroskobik ölçekte koşullar sert olduğunda bile temas halinde tutulmasıdır, tıpkı yüzey düzensizliklerinin birbirine çarptığında olduğu gibi. Geleneksel fırça sistemlerinden farklı olarak, fırçalarımız, salata sosunda sirke ve yağ arasında olduğu gibi akışkan bir sıvı arayüzü nedeniyle iç içe

Fırçalar artık iç içe geçmediğinden, sürtünme azalır. Daha da önemlisi, polimerlerin zarar görmesi önlenir ve sonuçta nerede bulunmayabilir. Numune hazırlama ve atomik kuvvet mikroskobu karakterizasyon adımlarının öğrenilmesi zor olduğu için bu yöntemin görsel gösterimi kritik öneme sahiptir.

Mikrometre büyüklüğündeki kolloidal pancarların homojen ve tekrarlanabilir bir şekilde işlevselleştirilmesi için özel beceriler gereklidir, prosedürü gösteren Kansky, eski bir doktora sonrası ve laboratuvarımda araştırma görevlisi olan c de bear, Silikon yüzeylerin hazırlanması için el yazmasına bakın. Deney, başlatıcının hem altın, kolloidal problar hem de altın substratlar üzerinde biriktirilmesini gerektirir. Problarla çalışmaya başlamak için, 0.2 milimolar konsantrasyon içeren Argonne Roma şişesi ile yıkanmış küçük bir şişe elde edin.

Tek katmanlı çözelti 1.5 mililitre çekin, 1.5 mililitre tek katmanlı çözeltiyi şişeye aktarın. Şişeyi yakınınızda tutun. Daha sonra, altın kolloidal atomik kuvvet mikroskobu problarının hazır olduğu bir etanol şişesi ve probların daldırılabileceği bir kloroform şişesi hazırlayın.

Tek katmanlı çözelti şişesine ek olarak, bir prob almak için cımbız kullanın. Zarar vermemek için tuttuğunuzdan emin olun. İlk olarak, probu birkaç saniye etanole batırın, ardından birkaç saniye kloroforma batırın.

Son olarak, tek katmanlı çözelti ile şişeye yerleştirin. Şişeyi sıkıca pozlandırın ve gece boyunca tezgahın üzerine koymadan önce alüminyum folyoya sarın. Şimdi altın kaplı yüzeyleri temizleyin ve durulayın.

Bu deneyde kullanılan tüm alt tabakalar bir santimetreye bir santimetredir. Tek katmanlı çözeltiyi içeren büyük şişeyi öne getirin ve alt tabakaları daldırılmaları için içine aktarın. Şişeyi kapatın ve gece boyunca karanlık bir yerde saklayın Ertesi gün, önce alt tabakaları alın ve tezgaha geri koyun.

Bir sıkma şişesinde bir kap kloroform ve et etanol kullanarak yıkamaya hazırlanın. Polimerizasyon şişesini hazır bulundurun. Her bir alt tabakayı tek katmanlı çözeltiden çıkarın ve önce kloroforma daldırın.

Sonra, etanol ile yıkayın. Bittiğinde, alt tabakayı polimerizasyon şişesine yerleştirin. Tüm substratlar polimerizasyon şişesine yerleştirildiğinde, kauçuk bir septum ile kapatın.

Alt tabaka şişesini bir kenara koyduktan sonra, şişeyi kolloidal problarla alıp açarak devam edin. Önce bir probu kloroforma ve ardından etanole batırarak aynı yıkama prosedürünü izleyin. Her biri yıkanırken, ayrı bir polimerizasyon şişesine aktarın.

Bu video yalnızca poli n Isop Proppy akrilamid penai Pam'in polimerizasyon adımlarını gösterecektir. Polimetil metakrilat için ayrıntılar. PPMA, polimerizasyon kaplarındaki substratlar ve problarla birlikte el yazmasında bulunabilir.

Her iki kabı da temizleyerek polimerizasyon işlemine başlayın ve bunu substrat kabı ile gösterin. İşte bir argon kaynağına bağlı bir iğne ile septum. Sonra, çıkış için ek bir iğne ile septum.

Ardından argon akışını başlatın. Gemiler temizlenirken temizlemenin 30 dakika devam etmesine izin verin. Atom transfer radikal polimerizasyonu, A TRP ile çalışın.

Orta nyam. Nyam ve PM dta'yı ortamda çözerek mono çözeltiyi oluşturun. 76 miligram bakır bromür ve manyetik karıştırma çubuğundan oluşan ayrı bir şişede kullanmadan önce çözeltinin gazını aldığınızdan emin olun, şişeyi bir vakum hattına ve bir argon kaynağına takın.

Şişe bir karıştırma plakasına otururken, vakum hattını açarak boşaltmaya başlayın. Tahliye tamamlandığında, yaklaşık 30 dakika, pompaya giden vanayı kapatın ve Argonne beslemesine giden vanayı açın. Devam etmeden önce tahliye ve doldurma döngüsünü üç kez tekrarlayın.

Mono çözelti degastan arındırıldıktan sonra, bakır bromür ile şişeye aktarın ve karışımı karıştırmaya başlayın. Yaklaşık 15 dakika sonra berrak yeşil bir polimerizasyon çözeltisi gözlenir. Polimerizasyon çözeltisinin bir mililitresini çekmek için argonla yıkanmış iki mililitrelik bir şırınga ve iğne kullanın.

Toplanan çözeltiyi septumdan enjeksiyon yoluyla bir kolloid prob ile bir şişeye aktarın. Kalan polimerizasyon çözeltisinin bir kısmını geri çekmek için şırıngayı kullanmaya devam edin. Toplanan çözeltiyi, alt tabakaları içeren şişeye enjekte edin.

Her bir örneği tamamen batırmaya yetecek kadar ekleyin. Polimerizasyonun oda sıcaklığında iki saat devam etmesine izin verin. İki saat geçtiğinde, polimerizasyon şişelerini açın.

Ardından, bir prob ile başlayın ve yıkamak için çıkarın. Bir numuneyi önce etanole batırarak yıkayın ve ardından suya batırın. Bir probu yıkadıktan sonra bunu birkaç kez tekrarlayın, birkaç saniye boyunca 0.1 molar EDTA'ya batırın.

Probu, saklama için arıtılmış su içeren bir şişeye tek başına bağlayın. Her bir alt tabakayı yıkamaya devam edin. Bunu, birkaç dökme su döngüsünden geçen problarla aynı şekilde yapın.

Sonra üzerine etanol sürün. Alt tabakanın değişen renginin fırçanın varlığını gösterdiğine dikkat edin. Bir alt tabakayı yıkadıktan sonra, onu bir kuyu plakasına aktarın.

Her alt tabakayı ayrı bir kuyucuğa yerleştirin ve 0.1 molar EDTA çözeltisi ile kaplayın. Tüm bakırı çıkarmak için yıkanmış alt tabakaları en az 12 saat bekletin. Ertesi gün.

Her alt tabakayı su ve etanol ile yıkayın. Yine, alt tabakaları bir kuyu plakasına yerleştirin, bu video için kuyu plakasını bir nitrojen kutusunda saklayın. Bir sonraki adım, bir atomik kuvvet mikroskobu ölçümü yapmaktır.

Burada, A-P-M-M-A kaplı silikon substrat mikroskoba monte edildi ve prob sıvı bir hücreye monte edildi. A FM tarama kafasının hazırlığını tamamlayın ve lazeri hizalama, yay sabitini kalibre etme ve ön adımların tamamlanmasının ardından kalite faktörünü bulma dahil olmak üzere ön atomik kuvvet mikroskobu adımlarını tamamlayarak devam edin. Fırça örneğine uygulanacak aseto fon ile doldurulmuş bir şırınga hazırlayın.

S'ye erişmek için bir FM kafasını çıkarın.ample. Ardından numuneyi mikroskoptan çıkarın. Fırçayı sülfatlamak için aseto fonunu nazikçe uygulayın.

Çözücü buharlaştıkça numunenin renginin değiştiğini ve kurutma işleminin takip edilmesine izin verdiğini unutmayın. Numuneyi atomik kuvvet mikroskobuna yeniden monte edin ve A FM kafasını değiştirin. Ardından, sapma ayar noktasını ayarlamak için kontrollere dönün ve konsolu yüzeyle temas edecek şekilde yerleştirin.

Bu, aseto fonun bir kılcal köprü oluşturmak için fırçanın içine hareket etmesine neden olur. Bu izler yükseklik ve sürtünme görüntü kanalları kullanılarak elde edilmiştir. Tarama boyutları 40 mikron ve yavaş tarama eksenleri devre dışı bırakılır.

Görüntüler yakalandığında ve konsol geri çekildiğinde yüksekliği ve sürtünme görüntü kanallarını kaydedin. PMMA alt tabakasını bir penai PAM'a geçirmek için hazırlanmaya başlayın. Fırça kaplı örnek.

İlk olarak, pinot PAM alt tabakasını alın. Daha sonra fırçayı yemek için üzerine bir damla su sürün. Ardından, geçiş yapın.

A FM'nin kafasını kaldırın ve PMMA yüzeyini hızlı bir şekilde penai PAM yüzeyiyle değiştirin. Kolloidal prob üzerindeki PMMA fırçasından asetofenonun buharlaşmasını önlemek için hızlı hareket edin. Numuneyi monte ettikten sonra, A FM kafasını yerine geri yerleştirin.

Ucu ve yüzeyi yeniden yerine oturtmak ve görüntüleri daha önce olduğu gibi kaydetmek için A FM kontrollerine dönün. İşte kayma yüzeyleri için filtrelenmiş ve düzleştirilmiş kuvvet izleri. Bu izler MISSABLE PMMA sistemleri içindir ve hem ileri hem de geri hareket gösterir.

Bu izler birbirine karışmayan P nine PAM sistemleri içindir ve ayrıca grafiklerde ileri ve geri hareket gösterir. Kuvvet, simetrik kaçırılabilir sistem için kararlı durum kayma kuvveti ile normalleştirilir. Normal yük 30 nano Newton'dur ve geçiş hızı saniyede 80 mikrondur.

İzin verilen sistem için kararlı durum kuvvetinin, izin verilen sistemin 90 katı olduğunu unutmayın. Birçok makine ve cihaz, sürtünme üreten ve kullanım ömrünü sınırlayan zamanla aşınan hareketli parçalara sahiptir. Akslar ve pistonlardan ultra düşük dozajlar sağlayan tıbbi şırıngalara ve hatta belki de yapay eklemlere kadar birçoğu için uygulamalar görüyoruz.

Tabii ki, kimya mühendisleri veya ologlar her bir özel uygulama için en uygun çözümleri tasarlamak zorunda kalacaklar. Bu videoyu izledikten sonra polimer fırça sistemlerinin nasıl hazırlanacağını iyi bir şekilde anlamış olmalısınız. Kuvvet mikroskobu problarını işlevselleştirin ve sürtünme kuvveti mikroskobu deneylerini gerçekleştirirken sürtünme kuvveti mikroskobu deneylerini gerçekleştirin.

Çok fazla sıvı uygulamamayı unutmamak önemlidir çünkü kılcal damarın fırça ile konsol arasında değil, iki fırça arasında oluşmasını istersiniz, çünkü bu lazer sinyalini bozar. Kimyasallarla çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu işlemi gerçekleştirirken valfli havalandırmalı çeker ocakta çalışmak, eldiven ve gözlük takmak gibi önlemlerin her zaman alınması gerektiğini unutmayın.