The Effect of Nanoscale Structure on Interfacial Energy

دسته بندی: فناوری نانو
ویرایش:  
نویسندگان: Kuna J.J.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 138 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 15 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 42,000

موسسه فناوری ماساچوست، ایالات متحده آمریکا، 2011. – 138 p. اینترفیس ها در طبیعت همه جا حاضر هستند. از جبهه های انجماد گرفته تا سطوح سلول های بیولوژیکی، ویژگی های سطحی برهمکنش های بین جامد و مایع را تعیین می کند. رابط‌ها، به‌ویژه رابط‌های مایع و جامد، نقش مهمی در بسیاری از زمینه‌های علمی دارند. در زمینه زیست‌شناسی، رابط‌ها در تعیین برهمکنش‌های سلول-سلول، رفتار و مونتاژ تاشوی پروتئین، و اتصال لیگاند، اساسی هستند. در شیمی، کاتالیزورهای ناهمگن به میزان زیادی سرعت واکنش واکنش‌هایی را که در سطح مشترک رخ می‌دهند افزایش می‌دهند. در علم مواد، تبلور و عادت کریستالی ناشی از آن توسط خواص سطحی تعیین می‌شود و رابط‌ها بر انتشار از طریق مواد پلی‌کریستالی تأثیر می‌گذارند. در فناوری نانو، بسیاری از کارها بر روی خودآرایی، شناسایی مولکولی، کاتالیز، الکتروشیمی و کاربردهای متعدد دیگر به ویژگی‌های رابط‌ها بستگی دارد.
ساختار و خواص رابط‌ها به صورت تجربی با استفاده از تکنیک‌های مختلف از جمله اشکال مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است. میکروسکوپ، اندازه گیری خیس کردن، و تکنیک های پراکندگی. به طور معمول، رابط معمولی در نظر گرفته شده بسیار همگن بود و ترکیب و زبری یکنواختی را نشان می داد. در مقابل، بسیاری از رابط‌هایی که در سیستم‌های بیولوژیکی یا نانوتکنولوژیک با آن مواجه می‌شوند، سطوحی با درجه پیچیدگی بیشتری دارند. در حالی که سطح ممکن است از نظر ترکیبی در یک منطقه بزرگ همگن باشد، این سطوح ساختار یافته و دارای یک توپولوژی سطح پیچیده هستند. در یک رابط مخلوط، چندین گروه شیمیایی مختلف ممکن است روی سطح وجود داشته باشد، و ترکیب شیمیایی می‌تواند در مقیاس طول زیر نانومتری متفاوت باشد
مطالب کلی
مقدمه‌ای بر انرژی سطحی
انرژی سطحی سطوح تکه تکه
سیستم ها و روش های آزمایشی
نتایج تجربی
تجزیه نظریه Cassie-Baxter و ملاحظات برای یک نظریه جدید
نتیجه گیری و کار آینده
br/>ضمیمه: روش‌های تجربی

Massachusetts Institute of Technology, USA, 2011. – 138 p. Interfaces are ubiquitous in nature. From solidification fronts to the surfaces of biological cells, interfacial properties determine the interactions between a solid and a liquid. Interfaces, specifically liquid-solid interfaces, play important roles in many fields of science. In the field of biology, interfaces are fundamental in determining cell-cell interactions, protein folding behavior and assembly, and ligand binding. In chemistry, heterogeneous catalysts greatly increase reaction rates of reactions occurring at the interface. In materials science, crystallization and the resulting crystal habit are determined by interfacial properties, and interfaces affect diffusion through polycrystalline materials. In nanotechnology, much work on self-assembly, molecular recognition, catalysis, electrochemistry and numerous other applications depends on the properties of interfaces.
The structure and properties of interfaces have been studied experimentally using a variety of techniques including various forms of microscopy, wetting measurements, and scattering techniques. Conventionally, the typical interface considered was highly homogeneous and exhibited a uniform composition and roughness. In contrast, many of the interfaces encountered in biological or nanotechnological systems have surfaces with a greater degree of complexity. While the surface may be compositionally homogeneous over a large area, these surfaces are structured and have a complex surface topology. On a mixed interface, several different chemical groups may be present on the surface, and the chemical composition can vary on a sub-nanometer length scale
Contents Overview
Introduction to Interfacial Energy
Interfacial Energy of Patchy Surfaces
The Experimental Systems and Methods
Experimental Results
The Breakdown of Cassie-Baxter Theory and Considerations for a New Theory
Conclusions and Future Work
Appendix: Experimental Methods