Галерея: Фотоника

Латексные сферы на подложке.

Ключевые слова:  атомно-силовой микроскоп, микроскопия, СЗМ

Автор(ы):  В.В.Трошин

Tweet

Латексные полимерные системы используются для создания латексных красок и полимерных пленочных покрытий различных материалов. Одно из новых применений латексных сфер - создание фотонных кристаллов.

Для подбора параметров формирования фотонного кристалла можно использовать атомно-силовой микроскоп. Полученные различными способами материалы из латексных сфер при различных условиях могут иметь как упорядоченное расположение, так и случайное.
Пример случайного расположения латексных сфер на приведенных рисунках.
Изображения получены на сканирующем зондовом микроскопе Certus Standard в режиме атомно-силового микроскопа.

 

Размер изображения 10х10 мкм, 300х300 точек. Топография.

Распределение по размерам латексных сфер. Дисперсионная среда - вода. Измерения проводились методом динамического рассеяния света. BIC 90 Plus.

Сечение.

Профиль в выбранном сечении.

Размер изображения 1х1 мкм, 300х300 точек. Топография.

 

Средний балл: 10.0 (голосов 3)

 

отслеживать появление комментариев через rss

Комментарии

Бурмистров Андрей, 21 мая 2010 12:10 

Красиво получилось. А на электронном микроскопе отдельные сферы не смотрели?

Трошин Владислав Владимирович, 21 мая 2010 14:30 

К сожалению, пока на электронном микроскопе не смотрели.

Бурмистров Андрей, 21 мая 2010 15:07 

Интересно было бы сравнить изображения ваших образцов, полученные методом АСМ И РЭМ (FESEM).

Трошин Владислав Владимирович, 21 мая 2010 15:21 

Да в принципе можно, пока я сравнивал только с ДРС. Но там просто распределение по размерам частиц. Для сопоставления лучше наверное упорядоченные сравнивать. Методы же дополняющие друг друга.
А так я пока пытаюсь на влажные образцы методику отработать: латексные сферы. Чтобы изучать поведение жидкостей (например, раствора красителя) в таких системах.

fozgen, 28 мая 2010 03:47 

Рассеяние света не только размер частиц позволяет определять (вы, кстати, до какой концентрации разбавляли?), но и степень упорядоченности.
А во влажных образцах нет проблем с подвижностью системы?

Трошин Владислав Владимирович, 28 мая 2010 13:28 

Да, рассеяние света позволяет определять не только размер частиц, но такой задачи не стояло. Тем более в растворе. Здесь ДРС использовался только для сопоставления размеров частиц.
Разбавлял по методике для BIC 90 plus. Точную цифру не помню, если актуально подниму журналы.
Во влажной системе для ещё не "полностью" сухих образцов проблема с подвижностью есть. Но "лечится" подбором параметров сканирования и желательно два раза по одному участку не сканировать, т.к. система постоянно меняется.

fozgen, 29 мая 2010 03:50 

Спасибо, искать не надо, это праздное любопытство.
А какое преимущество у данного метода по сравнению с конфокольной микроскопией (кроме небольшого выигрыша в разрешении)?

Трошин Владислав Владимирович, 29 мая 2010 16:27 

Ну, преимущество в разрешении, получение информации о рельефе, снятие других характеристик поверхности (метод латеральных сил, снятие кривых отрыва, метод капиллярных сил и т.д.). Но вообще, всё отрабатывается для работы с совмещенными методиками:
- СЗМ
- лазерная конфокальная микроскопия
- флюоресцентная конфокальная микроскопия (спектроскопия)
Для получения полной информации об объекте. А так задача будет потом решаться на на этой машине.

Dusha, 19 июня 2010 02:40 

Если не секрет - как готовили образцы и в каких условиях снимали?
Сегодня бился целый день с латексом - кроме потрескавшейся пленки ничего не увидел....

Трошин Владислав Владимирович, 19 июня 2010 15:52 

Образцы готовил след образом:
латексная эмульсия - стандарт для DLS. Промывка в деионизированной воде - центрифуга 14000, 5 минут. 1-3 раза повторяем. Нижн. часть отбор и разбавление в деонизированной воде. Капля на стеклянную подложку. Спинкотинг. Только не полностью. Капля должна просто равномерно растечься по стеклу. Далее сушка 24 часа при температуре 25-30 цельсия.
Но что бы сделать упорядоченные немного по другому делаю. Там нужно контролируемо это все сушить. Влажность и т.д. Подбирать под размер микросфер. Играть со спинкотингом и т.д. Зависит от происхождения образца. Крупные микросферы под 1 мкм с узким распределением могут упорядоченно сами по себе хорошо лечь. В общем чем мельче, тем точнее надо подбирать условия. Основные параметры - скорость удаления жидкой фазы, чистота исходного образца, распределение по размерам.
Для спекания образцов - нужно под состав полимера условия подбирать.

Трошин Владислав Владимирович, 19 июня 2010 15:55 

http://invsee.asu.edu/srinivas/pdf/AFM_of _Polystyrene.pdf

вот небольшой практикум, в общих чертах, но в принципе все есть

Трошин Владислав Владимирович, 19 июня 2010 15:58 

http://www.spmtips.com/howto/latex - и тут немного

Трошин Владислав Владимирович, 19 июня 2010 16:00 

Скан - AFM, полу-контактный, скорость под зонд подбирать. Но в принципе под "обычные" 0,75-1,5 достаточно

Dusha, 22 июня 2010 03:00 

То есть это по сути хорошо высушенные образцы?
Я брал каплю эмульсии и потихоньку испарял в ESEM. Из капли сразу получается растресканная сплошная пленка, никаких шариков ни на каком этапе не видел...
Правда у меня коллоид по 100нм...
Будем дальше работать, спасибо огромное!

Трошин Владислав Владимирович, 22 июня 2010 03:23 

Ну здесь 94 нм. Коллоид лучше промыть - удалить остаточные мономеры. Образцы сухие, как выглядят "мокрые" - здесь

Трошин Владислав Владимирович, 22 июня 2010 03:26 

В электронном лучше отдельно посмотреть методику под такие полимерные системы. Тут советовать ничего не буду.

Владимир Владимирович, 22 июня 2010 04:21 

Или чистить латекс от растворимых олигомеров, ПАВов и прочей дряни, чтобы видеть пленки не зацементированные примесями.
Или просто разбавить до концентрации "слегка молочно" в растворе и нанести этот разбавленный раствор, чтобы увидеть отдельные частицы. (При сканировании силовыми микроскопами отдельные шарики перекатываются как при игре в гольф )

Трошин Владислав Владимирович, 22 июня 2010 22:24 

Это смотря как сканировать. Можно и в гольф, но лучше всего года они упорядочены их вдавливать. А так если без фанатизма, то они не катаются.

Владимир Владимирович, 22 июня 2010 23:40 

Без фанатизма - никто из представителей/производителей силовых микроскопов пока не продемонстрировал изображений чистых отдельных шариков кремнезёма на чистой поверхности слюды, не говоря уже про гладкие гидрофобные поверхности (после всех разговоров и убеждений, какие у них самые лучшие "бесконтактные" режимы сканирования). С латексом попроще - микросферы можно закрепить термической обработкой.

Трошин Владислав Владимирович, 23 июня 2010 20:12 

Владимир Владимирович. Вы в Москве? Приносите описанные образцы. Попробуем.

Владимир Владимирович, 24 июня 2010 04:31 

Владислав Владимирович,
Я максимально удален от Москвы во всех смыслах.
("И от Цезаря далеко, и от вьюги..." )
С другой стороны, никаких особых образцов не требуется - свежая поверхность слюды или пиролитического графита и чистые (три раза центрифугирование с водой и три раза с этанолом/метанолом) микросферы диоксида кремния не касающиеся друг друга на поверхности - и я с огромной радостью сниму перед Вами (и инженерами "бесконтактного" сканирования) шляпу, если Вы получите четкие изображения.

Микросферы диоксида кремния весьма доступны как для покупки, так и синтеза (я готов помочь Вам их сделать, если нужно и интересно).
И если понадобится Ваш любимый размер монодисперсных сфер (как диоксида кремния, так и латекса) - можно и прислать

Трошин Владислав Владимирович, 24 июня 2010 04:41 

Хорошо, разгребу текучку с образцами. Постараюсь такое сделать.

Владимир Владимирович, 24 июня 2010 04:52 

Трошин Владислав Владимирович, 24 июня 2010 04:53 

Да ладно, что там по стоберу сделаю.

Владимир Владимирович, 24 июня 2010 04:59 

Оригинальный Стобер больше для академических университетов
Сделано много хороших адаптаций.
Напишите мне на эл-почту, я с радостью пришлю Вам статьи (и помогу с конкретными методиками).

Dusha, 04 августа 2010 01:57 

Уважаемый Владислав Владимирович!
Спасибо огромное за советы, а главное за уверенность, что все должно работать. Получилось в конце концов!
Проблема оказалась в том, что латекс предполагался быть из полибутилакрилата с температурой стеклования что-то вроде -15С. Понятно, что все срасталось еще в растворе.
С ПММА получились фантастические картинки, принимайте меня в клуб любителей метакристаллов

Трошин Владислав Владимирович, 04 августа 2010 20:47 

Пожалуйста. Хотя я с метакристаллами особо не работаю, так эпизодически. Под одного из клиентов пришлось поднять эту тематику.
Владимир Владимирович по ним специалист.

Быстрова Валентина Вячеславовна, 26 января 2011 07:06 

Как интересно!!!Мне первый рисунок больше понравился,его можно сравнить с мельчайшими кристаллами!!!

Баймуханбетова Дина Сайдуллаевна, 28 января 2011 09:03 

Красота

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

 

Фонд поддержки образования и науки (Алфёровский фонд) объявляет Конкурс молодых ученых
Фонд поддержки образования и науки «Алферовский фонд» объявляет конкурс на соискание золотой медали и премии Алфёровского фонда за лучшую исследовательскую работу в области естественных наук для молодых ученых

До окончания срока приема работ на конкурсы фестиваля «Искусство науки – 2012» осталось 4 дня!
До окончания срока приема работ на конкурсы фестиваля «Искусство науки - 2012» осталось 4 дня!

РИА Новости: Школьники из СНГ заняли 9 призовых мест на конкурсе Intel ISEF
Представители СНГ заняли девять призовых мест (всего 500) в финале крупнейшего в мире ежегодного конкурса научно-технического творчества школьников Intel International Science and Engineering Fair (ISEF), который состоялся в пятницу 18 мая в Питтсбурге (США); первые места достались представителям США.

Взгляд изнутри: Plastic Logic
Смирнов Евгений Алексеевич
В понедельник, 14 мая, в московском офисе РОСНАНО прошёл первый из трёх (Москва, Дрезден, Кембридж) TechOpenDay компании PlasticLogic. Авторский взгляд Евгения Смирнова на то, что же было показано публике.

Шаг в Космос
Набиуллин А.Р.
Полёт фантазии, слегка обременённой знаниями.

Использование топливных элементов в автомобильной промышленности
Наночка - 2011
Все больше и больше мировых автопроизводителей уделяют внимание разработке и коммерциализации автомобилей на топливных элементах

Вот такие нанотехнологии: препрег
Сергей Лурье

Нанометр - 68
ФМН МГУ

Нанометр - 67
ФНМ МГУ

Проектная деятельность с точки зрения учителя

Это специальный опрос для учителей и представителей школ, которых мы просим оценить значимость предлагаемых материалов, мероприятий и перспективы их дальнейшего совершенствования на пути эффективного взаимодействия школ и ВУЗов. В опросе могут также участвовать школьники, студенты и аспиранты, особенно со своими критическими замечаниями в комментариях.

Проекты или прожекты?

Проектная деятельность школьников становится все более популярной, фактически превращается в "обязаловку" для школ и их воспитанников. При этом, что это такое и как с этим быть, знают не очень многие. Этот небольшой опрос ставит себе целью оценить, как сейчас понимаются вопросы проектной деятельности всеми потенциальными участниками этого непростого процесса.

Жизнь и смерть российских научных журналов

Непопулярный опрос о давно наболевшей проблеме... а также небольшое обсуждение, к чему это все может привести и как с проблемой бороться... если еще можно бороться. Как всегда, обещаем, что если что - то интересное выйдет, попробуем использовать стагнирующий "Нанометр" для борьбы за светлое будущее, конечно же, и с Вашей помощью тоже...