温度对云母/水界面纳米气泡形成影响的研究

最近固液界面存在纳米气泡已经引起人们越来越多的关注。虽然经典热力学理论认为室温下水中纳米气泡不能稳定存在 ,但近几年越来越多的研究结果却表明固液界面存在纳米气泡 ,并引起疏水长程作用力。目前直接探测固液界面纳米气泡的最有力手段是原子力显微镜 (AFM)技术 ,尤其是AFM的轻敲模式非常适合于柔软样品的研究 ,因此是目前探测固液界面纳米气泡的最有力手段。本文利用轻敲模式对醇水替换方式产生的纳米气泡进行成像 ,籍以研究液体温度对纳米气泡形成的影响。在研究中发现 ,液体的温度对纳米气泡的形成有显著的影响。当液体温度升高…     

开放体系下云母表面纳米气泡的制备与观察

固/液界面纳米气泡的存在已经得到证实,并成为界面科学研究的一个焦点.在原子力显微镜液体池内制备纳米气泡的基础上,本研究建立了在开放体系中进行醇水替换,制备纳米气泡的方法.原子力显微镜观察显示.开放体系中进行醇水替换,也可以在水/云母界面上稳定地生成纳米气泡.将不同环境下制备的纳米气泡进行比较,统计结果显示,在开放体系下制备的纳米气泡密度较低,形态也较小.不同环境下醇水替换产生的纳米气泡数量和形态的差异,为纳米气泡形成的机制提供了新的佐证.开放体系下纳米气泡制备方法的建立拓展了纳米气泡的制备条件,揭示了纳米气泡存在的普遍性,同时也为纳米气泡性质研究提供了新的途径.     

多层陶瓷电容器流延瓷膜的原子力显微镜分析

电介质资料流延膜的制作是生产多层陶瓷电容器（MLC）的关键工序，流延膜的平整度，致密性，表面形貌等是影响MLC的性能和可靠性的关键因素之一。原子力显微镜（AFM）可不经导电处理直接观察电介质瓷膜的表面微结构。AFM作为表面形貌观察手段，一般被用来分析晶粒尺寸小和表面平整的样品，一般被用来分析晶粒尺寸小和表面平整的样品，对于大晶粒和粗糙表面的成像质量并不理想。在我们以前粗糙表面的AFM成像研究的基础上，     

原子力显微镜在液相条件下的成像分析

本研究利用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)分别对Al2O3纳米模板、云母片及数字光盘在固相及液相务件下进行形貌扫描和云母片上的力 - 距离曲线测量.实验结果分析表明液相条件可以降低针尖的展宽效应,使得形貌成像更能够显示出物体的细微结构.在液相条件下,由于样品表面消除了静电效应和液体的阻滞力结果,力 - 距离曲线显示了较好的力均一性.这些结果为AFM实验技术研究生理条件下的生物样品的形态学及生物分子之间的相互作用力提供了实验可行性.     

电位控制的固液界面有序纳米结构

在电极电势控制下，用原子、离子和有机分子在固液界面构筑了有序的纳米结构。利用电化学扫描隧道显微镜能够观察纳米结构的形成过程及电势控制下的结构转变和分子位相变化。这些纳米结构在未来的纳米电子器件的制造等领域有重要的应用价值。     

纳秒激光制备的超疏水表面及其液滴冲击性能

采用纳秒激光在金属表面低成本地制备微纳结构,再对其进行改性就可以获得水黏附力具有差异的超疏水表面,但目前对这些超疏水表面液滴冲击性能的研究还尚少,鉴于此,研究了不同脉宽纳秒激光制备的典型超疏水表面的液滴冲击性能。结果表明:采用不同脉宽纳秒激光制备的超疏水表面在液滴冲击时都具有极短的固液接触时间;在相同的参数下,窄脉宽激光制备的超疏水表面具有更高的微米结构,导致液滴冲击时的固液黏附力增大,从而具有相对较长的固液接触时间。     

Al/SiO_2/Si表面Al_2O_3纳米图形的AFM阳极氧化制备方法

采用AFM阳极氧化方法,在控制AFM探针尖端电压和扫描方式的条件下,在Al/SiO2/Si表面制备了Al2O3纳米图形,图形最小尺寸为70nm.研究了表面吸附水层存在下AFM阳极氧化机理.实验结果表明AFM阳极氧化是制备金属氧化物半导体纳米器件的较好方法     

Al/SiO2/Si表面Al2O3纳米图形的AFM阳极氧化制备方法

采用AFM阳极氧化方法,在控制AFM探针尖端电压和扫描方式的条件下,在Al/SiO2/Si表面制备了Al2O3纳米图形,图形最小尺寸为70nm.研究了表面吸附水层存在下AFM阳极氧化机理.实验结果表明AFM阳极氧化是制备金属氧化物半导体纳米器件的较好方法.     

水中气泡界面的光强研究

通过菲涅耳公式，对气泡内外界面的光强进行了计算，得出气泡界面第2次反射光强I′2s和I′2p(内表面)、折射光强I2s和I2p(外表面)的一般规律，及不同偏振态的光线在界面第n次反射和折射后的光强与第2次光强的关系。理论和实验均表明，光在气泡界面连续反射4次后基本消失。最后通过激光和CCD相机抓拍到水中气泡的图像，能明显获得出射光线轨迹，实验测量出射光强的值与理论计算值相吻合。     

电化学扫描探针显微镜在表面微/纳米加工的应用

概述了在固 /液界面微 /纳米加工中经常采用的三种电化学扫描探针显微镜 (EC SPM )技术 ,分别讨论了电化学扫描隧道显微镜 (EC STM )、电化学原子力显微镜 (EC AFM )和扫描电化学显微镜 (SECM )在应用于微 /纳米加工时的基本原理和各种方法 ,并综合比较和分析了这三种技术的优缺点     

碳纳米管原子力显微镜针尖的研究

本文研究了制作碳纳米管原子力显微镜针尖的方法和过程。在光学显微镜下，通过两个微工作台操纵将纯化后的多壁碳纳米管粘结在传统的原子力显微镜的Si针尖上。运用电蚀的方法优化碳管针尖的长度使其达到高分辨率的要求。我们运用制作的碳纳米管针尖在敲击模式下时G型免疫球蛋白进行扫描成像，结果显示了其典型的Y形结构，这是传统AFM的Si针尖无法获得的。     

原子力显微镜在生殖支原体研究中的应用

为了确定生殖支原体在活性条件下的结构形貌,并在较高的分辨水平上观察其三维形貌结构,本研究采用原子力显微在常温常压下对生殖支原体标准株及分离株进行形态学的初步观察,将标本固定于云母上,在ｔａｐｐｉｎｇ模式下扫描成像,结果显示：生殖支原体多呈烧瓶状或鸭梨状,有突出的颈产及膨大的头端,与电镜观察结果类似,其大小亦与银镜测量结果类似。     

制样溶剂及基底对原子力显微镜观测单壁碳纳米管的影响

本文选用不同基底和溶剂进行单壁碳纳米管(SWNTs)样品制备,采用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)观察进行表征和观测。结果表明,溶剂和基底对样品制备十分重要,会直接影响AFM观测效果。以去离子水为溶剂进行样品分散时,SWNTs在石英、硅片和云母三种基底上都出现了不同程度的聚积和重叠,影响观测效果。而采用乙醇为溶剂,在石英或云母为基底进行成像时,均可获得质量良好的图像。选择云母作为基底,可以大大减少基底处理时间,制样方便快速,并且能够获得理想的观测效果。     

Stimuli‐Responsive Liquid Marbles: Controlling Structure,Shape, Stability,and Motion

“Liquid marbles” are liquid‐in‐gas dispersed systems stabilized by hydrophobic solid particles adsorbed at the gas‐liquid interface. The structure, stability and movement of these liquid marbles can be controlled by external stimuli such as pH, temperature, light, magnetic and electric fields, ultrasonic, mechanical stress and organic solvents. Stimuli‐responsive modes can be categorized into five classes: (i) liquid marbles whose stability can be controlled by adsorption/desorption of solid particles to/from liquid surfaces, (ii) liquid marbles that can open and close their particle‐coated surface by moving particles to and from the gas‐liquid surface, (iii) liquid marbles that can move, (iv) liquid marbles that can change their shape and (v) liquid marbles that can be split. As a result of these stimuli‐responsive characteristics, liquid marbles offer potential in the areas of controlled encapsulation, delivery and release.     

原子力显微镜磁驱动轻敲模式在活细胞成像中的应用研究

应用MI公司最新发展的磁驱动轻敲模式(MAC mode)时体外培养成纤维细胞系3T3细胞进行在位成像研究.分别用力常数为0.95 N/m及0.03 N/m的微悬臂进行磁驱动轻敲模式成像,并与接触模式进行比较.同时研究了固定细胞与活体细胞之间的形貌差异.结果显示,利用上述两种微悬臂探针,磁驱动轻敲模式均可获得高分辨像.与接触模式相比,磁驱动轻敲模式对活细胞的影响较小,在细胞膜表面微结构及细胞内亚结构成像方面,有明显优势.而接触模式由于其施力方式,使活细胞应力纤维应激性绷紧,更适合于对活体细胞应力纤维的成像研究.固定细胞与活细胞表面形貌存在较大差异,在生理环境下,进行活细胞检测更能了解细胞的真实状况.     

Forces between Surfactant‐Coated ZnS Nanoparticles in Dodecane: Effect of Water

The forces between mica surfaces confining solutions of spherical and rod‐shaped ZnS nanoparticles (diameter ca. 5 nm) coated with hexadecylamine or octadecylamine surfactant in dodecane have been measured in the absence and after the introduction of trace amounts of water. Initially, or at very low water content, the water molecules cause the nanoparticles to aggregate and adsorb on the hydrophilic mica surfaces, resulting in a long‐range exponentially decaying repulsive force between the surfaces. After longer times (> 20 h), water bridges nucleate and grow between the nanoparticles and mica surfaces, and attractive capillary forces then cause a long‐range attraction and a strong (short‐range) adhesion. It is found, as has previously been observed in nonaqueous bulk colloidal systems, that even trace amounts of water have a profound effect on the interactions and structure of nanoparticle assemblies in thin films, which in turn affect their physical properties. These effects should be considered in the design of thin‐film processing methodologies.     

Tunable Anisotropic Wettability of Rice Leaf‐Like Wavy Surfaces

Rice leaves can directionally shed water droplets along the longitudinal direction of the leaf. Inspired by the hierarchical structures of rice leaf surfaces, synthetic rice leaf‐like wavy surfaces are fabricated that display a tunable anisotropic wettability by using electrostatic layer‐by‐layer assembly on anisotropic microwrinkled substrates. The nanoscale roughness of the rice leaf‐like surfaces is controlled to yield tunable anisotropic wettability and hydrophobic properties that transitioned between the anisotropic/pinned, anisotropic/rollable, and isotropic/rollable water droplet behavior states. These remarkable changes result from discontinuities in the three‐phase (solid–liquid–gas) contact line due to the presence of air trapped beneath the liquid, which is controlled by the surface roughness of the hierarchical nanostructures. The mechanism underlying the directional water‐rolling properties of the rice leaf‐like surfaces provides insight into the development of a range of innovative applications that require control over directional flow.     

原子力显微镜观察虫草多糖分子的结构形貌

本文通过原子力显微镜直接观察虫草多糖分子的三维结构的形貌。虫草多糖分子的稀溶液铺展在Ｎｉ＾２＋处理的云母片上,经干燥,乙醇固定后,获得稳定,重复的图像。结果表明虫草多糖分子具有高度分枝的结构,并且糖链间形成小环或螺旋结构