一滴水引發納米薄膜力學性質測定新思路

【資料簡介】

一滴水引發納米薄膜力學性質測定新思路

設想一下，將一滴水滴在納米薄膜上會發生什么？美國科學家的一項研究表明，很小的水滴置于納米薄膜上時，毛細張力的作用會導致薄膜上產生星暴狀的褶皺。這項實驗和所得結果雖然十分簡單，但卻為研究納米薄膜的力學性質開辟了一條新的捷徑。在此基礎上，科學家要測定納米薄膜材料的彈性和厚度再也不用大費周章。相關論文發表在8月3日的《科學》雜志上。
 
    領導該項研究的是美國馬薩諸塞大學（University of Massachusetts）的Thomas Russell。他的小組對“漂浮”于皮氏培養皿中的納米聚合物薄膜進行了研究，并用普通顯微鏡觀測到了上述現象。進一步的研究表明，對于超薄的納米膜而言，毛細作用產生的褶皺的數量和長度這兩個特征量與納米薄膜的彈性模量和厚度存在著比例關系。
 
    此外，研究人員還發現，實驗中一些納米薄膜材料上的褶皺會隨著時間慢慢消失，這一松弛過程中產生的信息也讓科學家對聚合物鏈高度的幾何運動有了更深入的了解。
 
    新的研究結果將許多學科和實際應用領域產生廣泛的影響，比如微電子學和納米電子學，以及化妝品行業和涂層材料（如納米衣料）等。更為重要的是，它為科學家理解和優化納米薄膜材料的力學特性開辟了一條新的道路。
 
    到目前為止，科學家所使用的納米薄膜測定方法在時間和金錢上都不經濟。使用超級顯微鏡太過麻煩，而通過研究結構來做一些推測往往又不夠準確。Russell表示，“該項研究有望為科學家提供一種簡易、經濟的方法，來測定幾十納米厚的薄膜的力學性質。”
一滴水引發納米薄膜力學性質測定新思路