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  SFA 表面力儀

SFA 表面力儀

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表面力儀可以直接測量表面(無機、有機、金屬、氧化物、聚合物、玻璃、生物等)之間的力學信號,在分子水平上研究界面和薄膜現象的靜態和動態力。??榛杓樸脛詼喔郊曬┭≡窈投ㄖ評┱股?。

儀器概況


表面力儀測試存在于氣體或液體中的兩個光滑表面之間的力。靈敏度在納牛級別,距離分辨率為0.1納米。它可以測量表面之間的介質折射率、吸附等溫線、毛細管冷凝等。表面力學方面,可以測試動態相互作用力,如粘彈性和摩擦力以及薄膜流變性,并可以觀察分子(納米)級別上表面變形之間介質折射率的實時變化。一些達到分子級平整度以及以上的硬材料都可以作為基底的光滑表面材料,比如云母、二氧化硅、藍寶石、聚合物等;這些基底也可使用表面活性劑、脂質、聚合物、金屬、金屬氧化物、蛋白質和其它生物分子等進行表面修飾。

工作原理


下圖是SFA2000的示意圖。相互作用的兩個表面,它們之間絕對分離開,吸附層表面的厚度通過白光干涉儀 (精度0.1納米范圍內)分析光學干涉條紋來獲得??拷礁霰礱嬤淶木嗬朧峭ü雍撩椎槳<毒鵲乃慕?機械控制來實現。測力彈簧的剛度可以在實驗過程中進行調整,以適應測量各種不同大小的力。動態測量在運 動表面進行(垂直、水平或在三維空間中的任何方向),可以通過使用以下各頁中描述的附件來實現。

應用范圍


研究領域以及可檢測的相互作用力 *

分散科學 – 存在于液體表面和蒸汽的“膠體”力

附著力科學 – 遠程的膠體力和短程的粘附力

表面化學 – 不同材料之間的表面和電化學相互作用

清潔,食品研究 – 表面活性劑與脂質單層和雙層之間的作用力

生物材料和生物表面 – 蛋白質和聚合物修飾過的表面之間的力

生物醫藥相互作用 – 配體和受體、蛋白質和生物膜之間的相互作用

摩擦學 – 摩擦,潤滑和光滑或粗糙的表面磨損,薄膜流變

粉末科技 – 互動作用過程中毛細效應和表面變形

材料研究 – 金屬和氧化物表面和薄膜的機械性能以及失效分析

用 途


表面力儀技術可以用于表征和量化各類在液體和氣體中的兩個表面之間的相互作用(參考文獻)。靜電相互作用包括范德華力和靜電力、溶劑結構變化產生的力(溶劑化和水合力)、毛細力、疏水相互 作用力、聚合物介導空間的消耗力、表面活性劑的單層和脂質雙層、附著力和特定生物基團之間的配對相互作用力。動態和實時相互作用力檢測包括在超薄膜(納米流變)、液體慢松弛、密閉的幾何形狀聚合物、靠近過程中的表面變形、兩個表面之間的分離和側向滑動。最近的應用包括食品技術、離合器、壁虎如何在墻壁和天花板爬行、貽貝的生物粘附以及關節的生物潤滑。

 


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