[論文レビュー] The study of tiny shaped particle dealing localized gravity at solution surface

Mubarak Ali|arXiv (Cornell University)|Sep 26, 2016

Electrohydrodynamics and Fluid Dynamics被引用数 19

ひとこと要約

本研究では、ナノエネルギー・パケット駆動の集合が、空気-溶液界面における単層形状の微小粒子の形成と挙動を調査している。ナノエネルギー・パケット駆動の集合により、接続された三角形状の粒子が形成され、分離後は対称的に分裂する。光子誘発力が滑らかな要素を安定した単層に平坦化させ、重力と浮力が上層および下層に異なる影響を及ぼし、マイクロ秒スケールで急速な横方向の接着を可能にする。

ABSTRACT

The coalescence of tiny particles into a larger particle is valuable. A tiny-shaped particle becomes a building block of the larger particle. On dissociation, atoms gather in the monolayer shape at the solution surface. Assembling of building blocks nucleates a mono layer shape. The nucleated mono layer shape extends adjacently on adhering structures of smooth elements in the later coalesced tiny-shaped particles. Thus while processing different colloidal solutions, the study of mono layer shape is vital. At an electronically flat solution surface, atoms of monolayer assembly undertake the transition states. Such atoms bind in the shape of supplied nanoenergy packets. When nanoenergy packets are related to the tuned bipolar pulses, blocks of connected triangle-shaped tiny particles get developed. Upon leaving the electronically flat solution surface, a block of connected tiny-shaped particles separates into two equal tiny-shaped particles. On exerting forces, an elongating atom adheres to the lower-sided positioned elongating atom. In this way, atoms of array convert into the structures of smooth elements. At the air-solution interface, the forcing energy of travelling photons flatten the structures of smooth elements. Tiny-shaped particles coming from different regions of the solution surface develop a mono layer shape in the region of concave meniscus. Upon assembling and adhering adjacent-wise structures of smooth elements, the mono layer shape related to geometric particle develops. A force of gravity becomes greater than force of levity in upper shaped mono layer and a force of levity becomes greater than force of gravity in underneath shaped mono layer. Process of adhering lateral-wise two mono layer shapes completes only in a few microseconds. Monolayer and mono layer have different use in this study. Study also targets the featured devices.

研究の動機と目的

• 微小形状の粒子が空気-溶液界面にどのように単層に集合するかを理解すること。
• ナノエネルギー・パケットおよび調整された双極パルスが、接続された三角形状の粒子ブロックを形成する役割を調査すること。
• 重力および浮力の力が上層および下層の単層形状にどのように異なる影響を及ぼすかを分析すること。
• 単層間の超高速横方向接着プロセス（マイクロ秒スケール）を検討すること。
• これらの構造が特徴的なナノスケールデバイスに応用可能かどうかを検討すること。

提案手法

• 原子の制御された単層集合を可能にするために、電気的に平坦な溶液表面を用いる。
• 調整された双極パルスを適用し、ナノエネルギー・パケットを供給することで、原子集合体の構造的転移を誘発する。
• エネルギー駆動の核化および成長を通じて、接続された三角形状の粒子ブロックの形成を観察する。
• ブロックが二等分に分裂する分離ダイナミクスを分析する。
• 空気-溶液界面における光子誘発力が、滑らかな要素を安定した構成に平坦化させるのを観察する。
• 凹型ミネルスル領域を、溶液表面の異なる領域から起因する粒子からの単層発展の焦点として研究する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ナノエネルギー・パケットは、溶液表面における単層形状の粒子の核化および成長にどのように影響するか？
• RQ2 調整された双極パルスによる粒子ブロックの形成において、対称性および安定性を決定するのは何か？
• RQ3 重力および浮力の力は、上層および下層の単層構造にどのように異なる影響を及ぼすか？
• RQ4 1マイクロ秒未塔の時間で単層間の横方向接着がどのように可能になるかのメカニズムは何か？
• RQ5 光子力は、単層内の滑らかな要素の平坦化および安定化にどのように寄与するか？

主な発見

• 接続された三角形状の粒子ブロックは、電気的に平坦な溶液表面におけるナノエネルギー・パケット駆動の集合によって形成される。
• 分離後、接続された粒子のブロックは、二等分に分裂し、同じサイズの微小形状の粒子が得られる。
• 細長い原子が下層の原子に逐次接着することで、アレイから滑らかな要素への変換が促進される。
• 空気-溶液界面は、光子誘発力によって滑らかな要素を安定した構成に平坦化させる。
• 粒子が溶液表面の異なる領域から収束するため、凹型ミネルスル領域に単層が好ましく発展する。
• 二つの単層間の横方向接着は数マイクロ秒で完了し、超高速自己集合プロセスを示している。