設想一下,將一滴水滴在納米薄膜上會發(fā)生什么?美國科學家的一項最新研究表明,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(chǎn)生星暴狀的褶皺。這項實驗和結(jié)果雖然十分簡單,但卻為研究納米薄膜的力學性質(zhì)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(fā)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的Thomas Russell。他的小組對“漂浮”于皮氏培養(yǎng)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(xiàn)象。進一步的研究表明,對于超薄的納米膜而言,毛細作用產(chǎn)生褶皺的數(shù)量和長度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(fā)現(xiàn),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(chǎn)生的信息也讓科學家對聚合物鏈高度精確的幾何運動有了更深入的了解。
新的研究結(jié)果將對許多學科和實際應用領域產(chǎn)生廣泛影響,比如微電子學和納米電子學,以及化妝品行業(yè)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(yōu)化納米薄膜材料的力學特性開辟了一條新的道路。
迄今為止,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(jīng)濟。使用超級顯微鏡太麻煩,而通過研究結(jié)構(gòu)來作一些推測往往不夠準確。Russell表示,“該項研究有望為測定幾十納米厚的薄膜的力學性質(zhì)提供一種簡易、經(jīng)濟的方法?!?
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