新显微镜比现有技术精确1000倍 2017-05-03 05:05:30

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显微镜的液滴探针在超疏水金黄鸟(Troides aeacus)蝴蝶翼

图片来源:Matti Hokkanen / Aalto大学显微镜比现有技术精确1000倍,可以创建润湿图作为疏水表面表征的新概念

润湿是一种日常现象,表示液体在表面上的扩散程度

当水与极度防水或“超疏水”表面接触时,液滴容易上升并滚落

阿尔托大学的研究人员开发了一种称为扫描液滴粘附显微镜(SDAM)的测量技术,以了解和表征超疏水材料的润湿性能

“我们的新型显微镜将促进对表面微结构润湿的理解

测量仪器还可以检测表面的微观缺陷,这可以使涂层制造商控制材料的质量

自清洁,防结冰,防雾,防腐或防生物污染产品的缺陷会影响整个表面的功能完整性,“阿尔托大学理学院的Robin Ras教授解释道

SDAM非常灵敏,比目前最先进的润湿表征方法精确1000倍

它还能够以微尺度分辨率测量表面的微小特征和不一致性

用于测量液滴附着力的现有仪器仅检测低至微牛顿水平的力 - 对于超疏水表面不够敏感

“当液滴接触表面并与表面分离时,我们使用一滴水来测量表面的防水性能,记录非常微小的纳米force力

通过测量测量点之间微米间距的许多位置,我们可以构建表面防水性的二维图像,称为润湿图,“阿尔托大学电气工程学院周泉教授解释说

润湿图是疏水表面表征的新概念,并打开了一个窗口,用于研究表面润湿中的结构 - 性质关系

到目前为止,“接触角测量”一直是测量表面润湿性能的典型方法

但是,对于对液体具有高度排斥性的表面,它容易出现不准确的情况

与接触角测量不同,SDAM不需要直接视线,可以测量不平整的表面,如织物或生物表面

SDAM还可以检测以前很难测量的微观功能特征的润湿特性

这些微观特征在许多生物芯片,化学传感器和微机电组件和系统中都很重要

该研究由阿尔托大学三所学校的跨学科团队进行:电气工程学院,理学院和化学工程学院

参与这项研究的研究人员包括Ville Liimatainen,Maja Vuckovac,Ville Jokinen,Veikko Sariola,Matti Hokkanen,Quan Zhou和Robin Ras

出版物:Ville Liimatainen等人,“在生物和合成防水表面上绘制微尺度润湿变化”,Nature Communications 8,文章编号:1798(2017)doi:10.1038 / s41467-017-01510-7来源:阿尔托大学