Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
(а) Схема эксперимента, (b) амплитуда движения во временном окне 20 с и положение частицы в течение двух временных окон 40 мс (вставки), (с) амплитуда движения в течение всего 3000 с измерения одной микросферы.

Милликен: перезарядка

Ключевые слова:  коллоидные микросферы, электронные чернила

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

20 февраля 2012

Всегда полезно перечитывать классику, и Филип Бенис с коллегами, несомненно, с этим согласится. Их расширение знаменитого эксперимента с частицами Роберта Милликена позволило беспрецедентное разрешение индивидуальных событий по зарядке и разрядке на поверхности твердое/жидкость. В экспериментах Милликена вековой давности заряженные капли масла помещались в электрическом поле и были уравновешены двумя силами, а именно электрической и силой тяжести. В результате можно определить заряд капли, висящей в воздухе, зная ее массу.

"Проводя тот же эксперимент в жидкости, а не в воздухе, мы наткнулись на много трудностей", говорит проф. Филип Бенис из Гентского университета. "Движение частиц жидкости гораздо более случайно, чем в воздухе, из-за столкновений с молекулами жидкости (это и есть Броуновское движение), и заряд меняется намного быстрее". Проф. Бенис и его коллеги описали в своей статье в Physical Review Letters, как подход Милликена может быть распространен исследование заряда частицы также и в жидкости. "В эксперименте мы фиксируем коллоидные микросферы из PMMA с помощью оптической ловушки в неполярной жидкости. Степень, в которой на частицы влияет приложенное затем электрическое поле, зависит от заряда частицы. Определяя положение частиц с помощью коаксиального луча можно определить их заряд по изменению траектории движения частиц во время того, как к ним приложено синусоидальное электрическое поле. Дискретные уровни значения заряда, получаемые в результате этих измерений, свидетельствуют о наличии индивидуальных событий, а сами эти значения с точностью до 10% соответствуют общепризнанному значению заряда электрона. "Мы используем очень высокое напряжение, чтобы убедиться, что движение под действием электрической силы намного больше, чем случайное броуновское движение".

Скорость и точность метода являются неотъемлемой частью его успеха. Но наиболее перспективным аспектом эксперимента, возможно, является именно стабильность оптической ловушки, которая позволила Ф. Бенису и соавторам проводить измерения в течение длительного времени, достаточного для проведения статистического анализа, позволившего получить реалистичную физическую модель механизма зарядки поверхности.

Этот эксперимент дает новое понимание поведения заряженных микрочастиц, которое можно использовать и для коммерческих приложений. Примером может служить так называемые электронные чернила, которые используются в относительно новом типе дисплеев. Дисплеи похожи на обычную бумагу, имеют высокую контрастность и очень хорошо читаются даже под прямыми солнечными лучами. Сами электронные чернила в таких дисплеях состоят из тонкого слоя маслянистой жидкости, содержащей белый и черный пигменты. Черные частицы пигмента имеют отрицательный электрический заряд, а белые – положительный. Под воздействием электрического напряжения проявляются или только белые, или только черные частицы, что и позволяет формировать изображение. К сожалению, сегодня смена цветов происходит слишком медленно, а большинство дисплеев пока что только черно-белые. "Наши эксперименты демонстрируют новый метод изучения процессов зарядки и разрядки частиц при исследовании электронных чернил. Понимание этих процессов играет важную роль в создании электронных чернил с улучшенными свойствами, необходимыми, например, для создания цветной электронной бумаги".


Источник: Phys. Rev. Lett.



Комментарии
Макаров Эдгар Михайлович, 23 февраля 2012 20:35 
"Их расширение знаменитого эксперимента с частицами Роберта Милликена позволило беспрецедентное разрешение индивидуальных событий по зарядке и разрядке на поверхности твердое/жидкость."
понятно написано
Да, с русским языком явные нелады.

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

 

Мостик из оксида титана
Мостик из оксида титана

Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал
Успехи химии - самый цитируемый российский научный журнал по данным Journal Citation Reports за 2018 г., импакт - фактор 4.612, пятилетний 4.263, квартиль Q1.

Содержание 4 и 5 номеров Mendeleev Communication
Вышли 4 и 5 номер журнала Mendeleev Communication, ссылки на статьи в Scientific Direct даны на сайте журнала. Журнал публикует (и достаточно быстро) короткие сфокусированные сообщения по широкой тематике, в том числе, по материалам, наноматериалам, нанохимии в сотрудничестве с компанией Elsevier.

SCAMT Workshop Week, практикум по нанотехнологиям. СПб, 20-26 Января 2020: открыт прием заявок!
SCAMT Workshop Week (SWW) - уникальный междисциплинарный химико-биологический воркшоп: за 1 неделю у вас будет возможность сделать научный проект в одной из самых современных областей нанотехнологий и освоить новые практические навыки. SWW будет проходить с 20 по 26 января 2020, прием заявок открыт.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.