Till innehåll på sidan

Super liquid-repellent surfaces - interactions and gas capillaries

Tid: Fr 2020-10-09 kl 10.00

Plats: https://kth-se.zoom.us/webinar/register/WN_5aGLhIwLTPWFMXwySOGT7w, Stockholm (English)

Ämnesområde: Kemi

Respondent: Mimmi Eriksson , Yt- och korrosionsvetenskap, RISE Research Institutes of Sweden

Opponent: Docent Marie Skepö, Lunds universitet

Handledare: Professor Per M. Claesson, Yt- och korrosionsvetenskap; Professor Agne Swerin, Yt- och korrosionsvetenskap

Exportera till kalender

Abstract

Extremt vätskeavvisande ytor har väckt stort intresse de senaste åren. Förutom det stora vetenskapliga intresset finns det många potentiella tekniska tillämpningar, allt från självrengörande material till mikrofluidala system. I denna avhandling studerades hur vätskeavvisande ytor interagerar i vätskor, detta i syfte att undersöka de detaljerade mekanismerna bakom extrem vätskeavvisning. Ett atomkraftmikroskop (AFM) användes för att mäta interaktionskrafterna mellan vätskeavvisande ytor och en mikrosfär i olika vätskor. En uppställning som kombinerade AFM med laserkonfokalmikroskopi (LSCM) möjliggjorde samtidig avbildning för att fånga de mikroskopiska händelserna mellan partikeln och ytan under en kraftmätning. Konfokalbilderna visualiserade framgångsrikt hur de starkt attraktiva krafterna mellan vätskeavvisande ytor orsakas av bildandet av en gasformig kapillär mellan de två ytorna. Liknande långväga krafter med kapillärbildning observerades både i vatten och i vätskor med lägre ytspänning. Dessutom möjliggjorde konfokalbilderna beräkning av kapillärens form och volym och detta visade en ökning av kapillärvolymen under huvuddelen av separationsprocessen. En gasformig film under vätskan vid extremt vätskeavvisande ytor visualiserades med LSCM och slutsatsen drogs att denna gasfilm är ansvarig för bildandet och tillväxten av stora gaskapillärer. Det visade sig att en ökad mängd gas i denna gasfilm påverkade interaktionerna och tillät kapillären att växa sig större under separationen. Vidare visade teoretiska beräkningar utifrån kapillärens storlek och form att ett litet undertryck i kapillären driver gasen att strömma från den gasformiga ytfilmen in i kapillären och detta bidrar till tillväxten under separationen.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-280136