TAILIEUCHUNG - Cấu trúc NANO
Bề mặt chi phối đặc tính của vật thể ở tất cả mọi kích cỡ. •Ở cấp độ vĩ mô (kích thước m, cm), hình dạng bề mặt của xe hơi, máy bay, tàu thủy điều chỉnh khí lưu và thủy lưu làm giảm sức cản của không khí hay nước; phân tán sóng radar gia tăng hiệu quả "tàng hình". | Cấu trúc NANO Giọt nước – Cành sen – Hoa hồng Bề mặt chi phối đặc tính của vật thể ở tất cả mọi kích cỡ. Ở cấp độ vĩ mô (kích thước m, cm), hình dạng bề mặt của xe hơi, máy bay, tàu thủy điều chỉnh khí lưu và thủy lưu làm giảm sức cản của không khí hay nước; phân tán sóng radar gia tăng hiệu quả "tàng hình". Ở cấp độ trung mô (kích thước mm, micromét), mô dạng của bề mặt ảnh hưởng đến sự phản chiếu ánh sáng, âm thanh, truyền nhiệt, ma xát, mài mòn (wear), ăn mòn (corrosion). Ở cấp độ vi mô nanomét, sự tương tác giữa phân tử của hai môi trường khác nhau dẫn đến sức căng bề mặt, sự thấm ướt, sự bám dính (adhesion), tính ghét nước (hydrophobicity) và thích nước (hydrophilicity). Hình 1: (a) Giọt nước trên bề mặt ghét nước (hydrophobic) và (b) giọt nước trên bề mặt thích nước (hydrophilic). Khi góc tiếp xúc nhỏ hơn 90°, ta có bề mặt thích nước, lớn hơn 90° là bề mặt ghét nước Khi góc tiếp xúc lớn hơn 150°, bề mặt trở nên "cực ghét" nước(superhydrophobic) γSV = γLV cos Ө + γSL Hình 3: Giọt nước trên bề mặt lồi lõm: (a) dạng Wenzel và (b) dạng Cassie. Công kết dính Tính công kết dính giữa dietyl eter và nước. Biết rằng : eter = 17,1 . 10-3 H2O= 72,75 . 10-3 eter-H2O = 10,70 . 10-3 Công thức Wenzel cos Ө = R cos Ө (1) R là độ lồi lõm R : tỷ số giữa "diện tích bề mặt lồi lõm" và "diện tích bề mặt phẳng" R ≥ 1 Khi R vô cùng lớn (như các bề mặt có cấu trúc nano), nó trở nên vô nghĩa vì -1 ≤ cos Ө ≤ 1 Công thức Kossen Cho bề mặt lồi lõm thích nước : cos Ө = fs . cos Ө + fa (2) Cho bề mặt lồi lõm ghét nước : cos Ө = fs . cos Ө - fa (3) fa + fs = 1 Ө là góc tiếp xúc của nước (chất lỏng) trên mặt phẳng Ө là góc tiếp xúc của nước (chất lỏng) trên mặt lồi lõm. fa là tỷ suất rỗng (không khí), fs là tỷ suất chất rắn Thí dụ cho bề mặt thích nước: Ө = 60°, fa = 0,5 , công thức (2) cho Ө= 41° Thí dụ cho bề mặt ghét nước: Ө = 120°, fa = 0,5 , công thức (3) cho Ө = 139° Công thức Cassie Nếu bề mặt là một .
đang nạp các trang xem trước
