Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Схематическое изображение "гвоздика"
Рисунок 2. Наногвозди с шагом спирали 2 мкм. Диаметр наногвоздей составляет 405 нм, толщина шляпки около 125 нм.
Рисунок 3. Наногвозди с шагом спирали 0.9 мкм. Диаметр наногвоздей составляет 383 нм, толщина шляпки около 187 нм.
Рисунок 4. Подложка с гексагональной сеткой с периодом 30 мкм. Размер "нависания" на верхних краях около 0.4 мкм.
Рисунок 5. Визуализация "захвата" капли на наногвоздях
Рисунок 6. Переход из суперлиофобного в гидрофильное состояние. Верхняя часть рисунка соответствует переходу при приложенном напряжении 50 В, а нижняя - при 90 В.
Рисунок 7. Зависимость косинуса контактного угла от квадрата напряжения на сотовидной подложке

Наногвозди для контролируемых суперлиофобных поверхностей

Ключевые слова:  3D топография, периодика, суперлиофобные поверхности

Опубликовал(а):  Андрей

01 ноября 2007

Издавна известно, что чем больше шероховатость поверности, тем больше ее смачивающая способность. Современные технические возможности создания нанообъектов позволяют получать сложнейшие поверхности, в которых эффект смачивания достигает высоких значений по сравнению с плоскими поверхностями. Материалы с такими поверхностями называют супергидрофильными, если угол контакта с водой около 0°, или супергидрофобными, если угол контакта около 180°.

В данной работе ученые предлагают создание нового типа настраеваемой наноструктурированной поверхности, на которой жидкость «закрепляется» в электрически контролируемом несмачиваемом состоянии. Это дает возможность создания настраеваемых суперлиофобных поверхностей, которые, к примеру, могут демонстрировать как полную смачиваемость, так и полное «отталкивание» жидкости в зависимости от напряжения поверхности. В качестве таких поверхностей были созданы «наногвозди» высотой около 7 мкм (рис. 1-3), каждый из которых состоял из проводящего кремниевого основания и диэлектрической «шляпки» из оксида кремния. При этом всю структуру покрыли тонким конформным слоем фторполимера с малой поверхностной энергией. Но совсем не обязательно использовать именно «гвозди», достаточно создать поверхность с наноразмерными «выступами»: сотовидная геометрия поверхности (рис. 4) проявляет примерно такие же свойства, как и «наногвозди». При этом период синтезированной гексогональной сетки составлял 30 мкм.

При изучении суперлиофобного поведения подложек с наноструктурами использовался целый ряд жидкостей со слабым поверхностным натяжением. В результате образовывались высокоподвижные капельки используемых жидкостей с углом контакта, превосходящим 131° (в некоторых случаях достигая 150° на «наногвоздиках» с шагом спирали 0.9 мкм и 2 мкм , см. рис. 5).

Приложение электрического напряжения и последующее возникновение разности потенциалов между жидкостью и проводящей частью «наногвоздиков» или сотововидной структуры приводит к переключению между суперлиофобным и гидрофильным состояниями. На рисунке 6 показано такое переключение, а на рисунке 7 представлена зависимость косинуса контактного угла от квадрата приложенного напряжения для гексагональной сетки.

Таким образом впервые ученые продемонстрировали контролируемые с помощью электрического напряжения суперлиофобные поверхности и предложили использование 3D топографии для фиксирования жидкости в динамически контролируемом метастабильном состоянии.


Источник: American Chemical Society




Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Механистический материализм (мечта футуристов - нанотехнологов - окаменевший скелет шагающего наноробота, XXI в.н.э.)
Механистический материализм (мечта футуристов - нанотехнологов - окаменевший скелет шагающего наноробота, XXI в.н.э.)

Научно-популярный лекторий РНФ на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»
С 9 по 11 апреля российские ученые рассказывают о своих научных исследованиях, которые выполняются по грантам Российского научного фонда. Лекции проходят в рамках Лектория РНФ во время проведения Международного молодежного научного форума «Ломоносов-2019».

Фестивали «От Винта!» и NAUKA 0+ представили инновационные проекты на выставке Hannover Messe 2019
Ганновер (Германия) 5 апреля 2019 года. – Объединённая экспозиция Фестиваля детского и молодежного научно-технического творчества “От Винта!” и Всероссийского фестиваля NAUKA 0+ была представлена на крупнейшей выставке промышленных технологий Hannover Messe 2019 в Германии в составе стенда Российской Федерации, организованного Российским экспортным центром при поддержке Министерства промышленности и торговли РФ.

Стань магистрантом в области светодиодных технологий без экзаменов
От бакалавриата к магистратуре без вступительных экзаменов уже сейчас? С портфолио возможно все! Участвуйте в конкурсе «Науке нужен ты!» и получайте бюджетный билет в первую в России магистерскую программу в области светодиодных технологий и оптоэлектроники Университета ИТМО!

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.