공기와 근해에서 열 대답하는 중합체 필름의 특성

커버되는 토픽

요약
소개
실험 방법
물자
기계 사용
결과
공기에 있는 특성
근해에 있는 특성
결론
SARFUS의 이점

요약

열 대답하는 나노미터 얇은 중합체 필름의 동 연구 결과는 Sarfus 3D IMM 장비로 능력을 발휘합니다. 공기에 있는 뿐 아니라 액체에서 분석을 실행하고 쉽게 층 질 및 형태학의 살아있는 구상을 가진 열 전환을 성격을 나타내는 기능은 설명됩니다.

소개

대답하는 코팅은 역동적으로 지상 속성을 맞추기 강력한 접근 이기 때문에 마지막 20 년 내내 상당한 관심을 모았습니다. 접붙여진 대답하는 중합체 사슬의 조밀한 집합인, 대답하는 중합체 솔은 빛 온도, PH 혹/및 센서 액추에이터, 약 납품, 친화력 통제 또는 자극 문을 단 여과와 같은 응용을 위해 유용한 입증하는 소금 농도와 같은 외부 자극에 그들의 윤곽을 적응시킬 수 있습니다.


숫자 근해에 있는 thermoresponsive 중합체 솔의 1. 불고 궤멸된 윤곽.

열 대답하는 솔은 적당한 용매에 있는 더 낮은 중요한 해결책 (LCST) 온도를 디스플레이하는 중합체를 이용합니다, 그래서, 저온에, 접붙여진 중합체 사슬이 멀리 붇고 표면에서 기지개한다는 것을 의미합니다. 온도가 증가할 때, 솔은 다른 간격, 조밀도 및 점탄성 (Fig.1)의 궤멸한 국가에 전환합니다.

중합체 솔의 붕괴 전환은 중성자 반사율, 방산 감시 (QCM-D), ellipsometry 또는 원자 군대 현미경 검사법을 가진 수정 결정 미량 천칭에 의해 이전에 감시되었습니다. 이 특성 방법은 물리적으로 의미심장한 매개변수를 추출하는 복잡한 만들기 사용하는 분석의 높은 비용 장시간, 견본 강직, 또는 필요와 같은 일련의 결점 때문에 손해를 입습니다.

대조적으로, SARFUS 기술은 혁신 적이고 및 비교해 보면 더 쉬운 대답하는 중합체 솔의 붕괴 전환을 감시하기 위하여 방법론을 제공합니다. 이 주의 목표는 SARFUS 기술이 실제로 자극 대답하는 필름의 그리고 해결책에서 실시간 연구 결과를 위해 건조 상태에서 관련되다는 것을 모두 설명하기 위한 것입니다.

실험 방법

물자

P (MEOMA2) - 지휘관 (OEGMA) 무작위 공중 합체 솔은 기안자 silanized 침수 파도 (꼭대기 층에서 원자 이동 라디칼 중합에 의해 증가되었습니다: 90의 mol% 디디뮴 (에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크리레이트 (MEOMA, 188g /mol)와 10 mol%2 (에틸렌 글리콜) 근해/메탄올에서 메틸 에테르 메타크리레이트 (OEGMA, 475 g/mol)의 해결책에서 SiO2). ~35 nm 간격의 필름은 적합한 중합 시간을 선정해서 증가되었습니다. 35 °C +/- 10 °C의 주위에 붕괴 전환은 선정된 구성을 위한 QCM-D에 의해 장악된 이전 결과에게 기대됩니다. 시그마 Aldrich에 의해 주어진 MEOMA2와 OEGMA의 굴절률은 1.44와 1.49, 각각입니다.

불고 궤멸된 윤곽 사이 간격의 비율은 이전 연구 결과에서 ~2d d가 공기에 있는 건조한 층의 간격인 곳에, 와 ~1.2d, 각각이기 위하여 추정되었습니다.

기계 사용

구상은 침수 파도로 그리고 해결책에서 건조 상태에서 행해졌습니다. 간격 측정은 동일 계기의 건조한과 침수 버전을 포함하는 SARFUS 3D IMM로 실행되었습니다. 찰상은 솔에서 배경 및 솔을 동시에 관찰하기 위하여 했습니다.

층은 실내 온도 (T에 공기에서 처음으로 성격을 나타냈습니다<>

각 온도 2 SARFUS를 위해 층의 심상은 뿐 아니라 배경의 구경측정 표준과 1 심상의 1개의 심상 취했습니다. 4개의 심상은 1 분 미만에서 기록되었습니다.

결과

공기에 있는 특성

SARFUS의 직접, 실시간 구상 기능, 층, 특히 그것의 완전한 엄호의 품질 관리 때문에, 쉽게 능력을 발휘되었습니다. 준비된 견본에, 아주 몇몇 결점 및 폭로된 지역만 관찰되었습니다. 층의 평균 간격은 32.5 nm (Ra ~1.1 nm)이기 위하여 측정되었습니다.

근해에 있는 특성

층은 근해에서 열 붕괴를 공부하기 위하여 가라앉혔습니다. 층 간격의 기동전개는 대 온도 숫자 2.에서 보입니다.

숫자 2. P (MEOMA)의 명백한2 간격 - 온도 대 근해에 있는 지휘관 (OEGMA) 공중 합체 솔,

간격의 표시되어 있는 변이는 예상한 열t 전환 (35 °C+/-10 °C)에 따라 인 T=43 °C의 주위에 관찰됩니다. 온도 증가 도중, nanometerthin 층의 지세 그리고 행동은 또한 즉시에서 관찰되었습니다. 전형적인 제 2 및 열 전환 전후에 기록된 3D SARFUS 심상은 숫자 3.에서 보입니다.

숫자 3. 제 2와 3D P (MEO2MA) - 2개의 다른 온도에 근해에 있는 지휘관 (OEGMA) 공중 합체 필름

간격 변이 이외에, 우리는 또한 표면 거칠기 (Ra (t) ~ 0.6 nm의t 기동전개를 관찰했습니다; 두 윤곽 전부를 위한t Ra (T>T) ~ 2.2 nm).

실제적인 간격 측정 및 Sarfus 측정에서, 층의 R.i.를 계산하는 것이 가능하게 됩니다 (도표 1)를 보십시오.

도표 1. 층의 2개의 다른 윤곽을 위한 SARFUS에서 계산되는 R.i. 근해에 있는 실제적인 간격은 QCM-D에 의해 장악된 팽윤 계수에 의해 곱한 공기에서 ellipsometry에 의해 측정된 간격에서 장악되었습니다.

층의 윤곽 실제적인 간격
nm
Sarfus (명백한) 간격
(nm)
r.i. *
건조한 35 32.5 1.45
연장하는 (T 71 32.9 1.405
쓰러져 (T>Tt) 42 36.9 1.44

(Sarfusoft에 있는 플러그 접속식으로 포함되는) *index 개정은 구경측정 기준 (n=1.465)의 R.i.에 대하여 적용됩니다.

건조한 견본을 위해 결정된 R.i.는 물자의 구성 및 단위체의 굴절률과 일치하여 입니다. 젖은 층의 R.i.에 관해서는, 그(것)들은 그들의 수분 함량과 관련있어야 합니다. 근해의 굴절률 1.33이기 때문에, 확장되는 층의 R.i.의 감소는 QCM 결의가 굳은 팽윤에서 필름에 있는 대략 ~50% 근해와 호환이 됩니다, 예상했던대로. 대략 15%를 포함하는 궤멸한 층에 관해서는, 색인의 장악한 가치 다시 입니다 기대와 일치하여 급수하십시오. 결의가 굳은 가치는 적당한 기동전개를 디스플레이합니다: (확장되는) n ((궤멸되는) 건조한) n n.

결론

이 주에서는, 우리는 열 대답하는 나노미터 얇은 중합체 필름의 연구 결과를 위한 SARFUS 기술의 수용량을 설명했습니다. 우리는 분석을 공기에 있는 뿐 아니라 액체에서 능력을 발휘하고, 쉽게 층 질 및 형태학의 살아있는 구상을 가진 열 전환을 성격을 나타내는 기능을 설명했습니다.

SARFUS의 이점

SARFUS의 이점은 다음을 포함합니다:

  • 공기 또는 침수에서 일
  • 열 연구 결과를 능력을 발휘하는 능력
  • 단단 기술 (이 연구 결과를 위한 1 일)
  • nanometric 견본의 직접 구상
  • 실시간 연구 결과를 위한 능력
  • 큰 시계 (70x70μm ²에서 몇몇 mm ²에)
  • 비침범성/몸의 접촉이 없는 기술
  • 견본의 labeling/no 전처리 없음
  • 견본의 3D 대표

근원: Nanolane

이 근원에 추가 정보를 위해 Nanolane를 방문하십시오

Date Added: Jun 3, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:31

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit