研究人员使用水滴来研究粘附和沉降之间的关系

一个研究人员团队苏黎世大学已经创建了一种系统,该系统能够在固体表面的顶部上的水滴的粘附和静态(静摩擦)交换。电压的改变在表面和下降之间的接触角处宏观地表示。这种效果可以与纳米级上表面性质的改变相关联。

硼氮化物Nanomesh Superhoneycomb:氮(绿色),硼(橙色),铑(灰色);蜂窝线3.2 nm之间的距离。(照片信用:Marcella Iannuzzi,Uzh&Ari Seitsonen,恩斯巴黎)

什么让壁虎走过天花板颠倒?一种使得这种可能的机制通过脚上的众多非常细的毛发而粘附。这使壁虎能够坚持天花板和墙壁。当它移动时,它取决于沉默。然而,通过在分子和原子之间施加的力的改变,在纳米级上表明宏观水平在宏观水平上的任何改变。

一滴水如何接触蜂窝结构

由托马斯格伯伯领导的团队从苏黎世大学的Physik-Institut管理,通过改变施加到水滴的电压来改变一滴液体粘附到表面的方式。顶部的表面落在其中的材料由称为NaNOMESH的材料,在金属铑上的单一氮化硼层。该结构呈蜂窝形状,梳理的深度在0.1nm处,梳理距离3.2nm。

宏观上,电压的改变在纳米表格表面和下降之间的接触角的改变中。润湿角度或触点是指液滴相对于固体表面的角度。该角度可以通过背光照片的帮助来计算。

表面结构的变化改变了下降的接触角

在纳米尺度上,电压的改变使氮键与铑用氢硼键取代,氢铑键压缩纳米Mesh结构。氮化硼氮粘附到铑表面的强度基于其与下一个铑原子的方向和距离。这建立了氮化硼层和蜂窝结构的深度。

如果电压被改变,则铑和氮化硼层之间的氢聚集,这使得蜂窝氮化硼层变得压缩。隧道显微镜可用于识别该纳米镜效应 - 纳米型表面性质的变化 - 在液体中。

理解和控制宏观和纳米世界之间的相互作用是纳米科学中的真正挑战。欧洲杯线上买球

格里伯

在任何情况下,六个数量级必须桥接 - 从毫米长(10-3米)到纳米(10-9米);这是一百万的因素。“我们的电气切换纳米型和下降的可观察接触角的模型系统使我们能够更精确地进入液体摩擦摩擦摩擦的根本现象。例如,这应该帮助我们解决润滑期间播种的问题更有效地。“该研究显示在最新问题的封面上。

在本研究的一个方面,创新系统对生物学吸引人。使用这种效果应使其可实现以操纵细胞的粘附和移动。结果,诸如细胞迁移或复杂的形成,具有新型科学方法的多细胞结构的因素可能会被研究。

在该研究的另一方面,诸如毛细管泵的技术应用,其中可以通过电压或微毛细管操纵毛细管的高度,或者可以操纵流动阻力的微毛细管。

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