基底弹性对聚苯乙烯纳米水滴蒸发动力学和蒸发沉积的影响

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:56
文章英文标题
Effect of substrate elasticity on evaporation kinetics and evaporative deposition of aqueous polystyrene nanoparticles droplets
正文
研究了水相聚苯乙烯( PS )纳米液滴在硅和聚二甲基硅氧烷( PDMS )表面的蒸发。实验结果表明，较软的PDMS表面产生较长的恒定接触半径( CCR )阶段，这可能是由于液-气界面张力垂直分量引起PDMS表面变形所致。在硅和PDMS表面都发现了具有不同裂纹模式的环状纳米颗粒沉积。裂纹形成的原位观察表明，纳米颗粒在硅表面的运动受到阻碍，产生了周期性分布的径向裂纹。相比之下，纳米颗粒在PDMS表面容易移动。这一观察表明，表面裂纹形态的差异可归因于纳米颗粒与基体之间的摩擦力。纳米颗粒与基体之间的较大摩擦力阻碍了裂纹的运动，产生了周期性分布的径向裂纹模式，而较小的摩擦力则产生了多个大裂纹。
文章内容（英文）
Evaporation of aqueous polystyrene (PS) nanoparticles droplets on silicon and polydimethylsiloxane (PDMS) surfaces was studied. Experimental results showed that softer PDMS surfaces yielded a longer constant contact radius (CCR) stage, which could be ascribed to surface deformation of PDMS induced by the vertical component of liquid-vapor interfacial tension. Ringlike depositions of nanoparticles with different crack patterns were found on both silicon and PDMS surfaces. In-situ observation of crack formation showed that nanoparticle movement on the silicon surface was impeded, resulting in radial cracks with periodic distribution. In contrast, nanoparticles were shown to move easily on the PDMS surface. This observation indicated the difference in crack patterns on surfaces could be attributed to the friction force between nanoparticles and the substrate. A large friction force between nanoparticles and the substrate prevented cracks from moving, resulting in a radial crack pattern with periodic distribution, while a small friction force produced multiple large cracks.
来源出处
Journal|[J]Science China(Physics, Mechanics & Astronomy)Volume 63, Issue 11. 2020.
DOI
https://doi.org/10.1007/S11433-020-1589-1

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