热响应能力的聚合物影片的描述特性在航空和在水中

包括的事宜

摘要
简介
实验法
材料
手段
结果
在航空的描述特性
描述特性在水中
结论
SARFUS 的好处

摘要

一部热响应能力的毫微米稀薄的聚合物影片的一个动态研究进行与 Sarfus 3D IMM 设备。 能力执行一个分析在航空以及在液体和容易地分析与层质量和形态学的活形象化的一个热量转移被展示。

简介

因为他们是剪裁动态地表面属性的一个强大的途径响应能力的涂层受到了严重的关注在过去 20 年期间。 响应能力的聚合物画笔,是被嫁接的响应能力的聚合物链子密集的装配,可能适应他们的配置外部刺激例如光、温度、酸碱度或/与盐含量,证明有用为应用例如传感器、致动器、药物发运、亲合力控制或者刺激装门的滤清。


一支 thermoresponsive 聚合物画笔的 1. 圆鼓和倒塌的配置在水中。

热响应能力的画笔在一种适当的溶剂使用显示一个更低的 (LCST)重要解决方法温度的聚合物,因此意味着,在低温,被嫁接的聚合物链子胀大并且舒展远离表面。 当温度增加时,这支画笔换成一个倒塌的状态另外厚度、密度和黏弹性 (Fig.1)。

聚合物画笔的折叠转移以前是由中子反射计,有散逸监控 (QCM-D), ellipsometry 或者基本强制显微学的石英晶体微量天平监控了的。 这些描述特性方法遭受一系列的缺点例如高费用、分析的很长时间,范例降低或者需要使用提取实际上有意义的参数的复杂塑造。

相反, SARFUS 技术提供一个创新和相当地更加容易的方法监控响应能力的聚合物画笔的折叠转移。 此附注的目标将显示出, SARFUS 技术的确是与刺激响应能力的影片相关的实时研究在干燥状态和在解决方法。

实验法

材料

P (MEOMA2) - 共同的 (OEGMA) 任意共聚物画笔由从创始者silanized 浸没海浪 (顶层的原子调用游离基聚合增长: SiO2),在 90 mol% 二 (1,2-亚乙基二醇) 甲醇以太异丁烯酸 (MEOMA, 188g /mol2) 和 10 mol% (1,2-亚乙基二醇) 甲醇以太异丁烯酸 (OEGMA, 475 个 g/mol) 的解决方法在水/甲醇。 ~35 毫微米厚度影片通过选择适当的聚化时间增长。 在 35 °C +/-10 °C 附近的折叠转移期望所选的构成的 QCM-D 得到的早先结果。 斯格码和 OEGMA 产生的2折射率 MEOMA Aldrich 分别为 1.44 和 1.49。

厚度比例在圆鼓和倒塌的配置之间的从一个早先研究估计是 ~2d 和 ~1.2d,分别,其中 d 是干燥层的厚度在航空的。

手段

形象化完成与浸没海浪在干燥状态和在解决方法。 厚度评定进行了与 SARFUS 3D IMM,包括同一台仪器的干燥和浸没版本。 临时在这支画笔做为了同时观察这个背景和这支画笔。

层在室温 (T 的航空首先被分析了<>

对于每个温度二 SARFUS 层的图象被采取了以及这个背景的定标标准和一个图象的一个图象。 四个图象在少于 1 分钟之内被记录了。

结果

在航空的描述特性

由于 SARFUS 的直接,实时形象化功能,层,特别是其完全覆盖范围的质量管理,容易地执行。 在这个准备的范例,非常仅少量缺陷和找到的区被观察了。 层的平均厚度被评定是 32.5 毫微米 (镭 ~1.1 毫微米)。

描述特性在水中

层在水中被浸没学习热量折叠。 层厚度的演变与温度在表 2. 显示。

图 2. 明显的厚度 P (MEOMA2) - 共同的 (OEGMA) 共聚物画笔在水中,与温度

厚度的明显差异在 T=43 °C 附近t被观察,是与这个期望的热量转移 (35 个 °C+/-10 符合 °C)。 在温度增量期间, nanometerthin 层的地势和工作情况在实时也被观察了。 典型第 2 和 3D SARFUS 图象被记录在这个热量转移前后在表 3. 显示。

图 3. 第 2 和 3D P (MEO2MA) - 共同的 (OEGMA) 共聚物影片在二个不同温度的水中

除厚度差异之外,我们也观察了地面粗糙度 (镭 (t) ~ 的演变t 0.6 毫微米; 镭 (T>T)t ~ 2.2 毫微米) 两种配置的。

从实际厚度评定和 Sarfus 评定,变得可能计算层的 R.i. (参见表 1)。

表 1。 从层的二种不同配置的 SARFUS 计算的 R.i。 实际厚度在水中从 ellipsometry 评定的这个厚度获得了在膨胀系数乘的航空得到由 QCM-D。

层的配置 实际厚度
nm
Sarfus (明显的) 厚度
(nm)
r.i. *
干燥 35 32.5 1.45
延伸 (T 71 32.9 1.405
崩溃 (T>Tt) 42 36.9 1.44

*index 更正 (包括作为插件在 Sarfusoft) 关于定标标准 (n=1.465) 的 R.i. 是应用的。

与材料的构成和折射率单体的意见的一致,为干燥范例确定的这个 R.i. 是。 关于湿层的 R.i.,他们应该与他们的水含量有关。 因为折射率水的是 1.33,这块延长的层的 R.i. 的减少是与在影片的大约 ~50% 水兼容,正如所料从 QCM 确定的膨胀。 与期望意见的一致,关于倒塌的层,包含大约 15% 请浇灌,索引的得到的值再是。 确定的值显示适当的演变: n (干燥) n (倒塌) n (被扩大)。

结论

在此附注,我们说明 SARFUS 技术的能力一部热响应能力的毫微米稀薄的聚合物影片的研究的。 我们展示了能力执行分析在航空以及在液体和容易地分析与层质量和形态学的活形象化的一个热量转移。

SARFUS 的好处

SARFUS 的好处包括:

  • 工作在航空或在浸没
  • 能力进行上升暖流研究
  • 快速技术 (此研究的一天)
  • nanometric 范例的直接形象化
  • 实时研究的能力
  • 大视野 (从 70x70μm ² 到少量 mm ²)
  • 非侵入性/没有接触的技术
  • 没有范例的 labeling/no 预处理
  • 3D 范例的表示

来源: Nanolane

关于此来源的更多信息请参观 Nanolane

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

Last Update: 14. June 2013 09:07

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