تصویربرداری از چگونگی قرار گرفتن قطره آب روی سطح با قدرت تفکیک نانومتری
http://hupaa.com/db/pages/2012/12/11...mg_001_210.jpg محققان آمریکایی موفق به ارائه روشی برای تصویربرداری از چگونگی قرار گرفتن قطره آب روی یک سطح شده‌اند که در آن با استفاده از FIB و SEM تصاویری با قدرت تفکیک نانومتری از این برهمکنش تهیه شده است.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، سطح نانوساختارهایی با ویژگی‌های ترشوندگی ویژه می‌تواند آب و روغن را جذب یا دفع کند، علاوه بر این چنین پوشش‌هایی قادرند مانع از تشکیل زیست فیلم‌ها، یخ و دیگر مواد بلور شوند. برای مثال اخیرا محققان نشان داده‌اند که می‌توان از ورقه‌های گرافن برای ایجاد پوشش‌هایی بسیار کارا جهت دفع آب استفاده کرد. از چنین سطوح فوق العاده دافعی می‌توان برای بهبود عملکرد کاندنسورها استفاده کرد.
«کونراد ریکوچوسکی»، محقق دپارتمان مهندسی مکانیک در موسسه فناوری ماساچوست می‌گوید: یکی از بخش‌های بحرانی در طراحی چنین سطوحی آن است که ببینیم چگونه آب یا دیگر سیالات با سطح برهمکنش می‌دهند. از آن جایی که این سطح از نانوساختار ساخته شده، ما می توانیم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی از برهمکنش آنها تصویربرداری کنیم.
در پژوهشی که اخیرا «کونراد ریکوچوسکی» و همکارانش انجام داده‌اند، روشی برای تصویربرداری مستقیم از این نقاط ارائه شده است. پیش از این برای تصویربرداری از این ساختارها تلاش شده بود، اما قدرت تفکیک نانومقیاس به دست نیامده بود.
نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Direct Imaging of Complex Nano- to Microscale Interfaces Involving Solid,Liquid, and Gas Phases» در نشریه «ACS Nano» به چاپ رسیده است.
«کونراد ریکوچوسکی» می‌گوید: در تحقیقات پیشین، ما از میکروسکوپ الکترونی روبشی محیطی برای مشاهده آب متراکم شده در چنین سطوحی استفاده کردیم. برای مشاهده نتایج این تحقیقات به مقالات Methodology for Imaging Nano-to-Microscale Water Condensation Dynamics on Complex Nanostructures وSpatial control in the heterogeneous Nucleation of water و How nanorough is rough enough to make a surface superhydrophobic during water condensation? مراجعه کنید.
وی می‌افزاید: مشکل اصلی این روش آن است که ما تنها می‌توانیم آنچه را که بیرون قطره اتفاق می‌افتد مشاهده کنیم، در حالی که زیر قطره برای ما مهمتر است. درک آنچه که در برش عرضی جایی که قطره قرار دارد، اتفاق می‌افتد بسیار مهم است، بنابراین در هر مقاله‌ای که در این حوزه به چاپ می‌رسد، یک طرح شماتیک از این نقطه ارائه می‌شود.
در این روش جدید که توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست و NIST ارائه شده، از FIB و SEM استفاده شده است. در این روش قطره آب به وسیله نیتروژن مایع در دمای 210- درجه سانتیگراد منجمد می‌شود، این انجماد به قدری سریع است که آب فرصت متبلور شدن پیدا نمی‌کند و شکل هندسی آن حفظ شده و در حالت آمورف باقی می‌ماند.
ایسنا
