Modificering af overflader med polymerkæder fremmer ensartet tørring af partikelholdige væsker

Hvad har kaffe, rødvin og blæk til fælles? De genstridige pletter efterlader de. Enhver, der nogensinde har væltet en kop kaffe, vil vide, at kaffe tørrer i et usædvanligt mønster, pletten er lysere i midten, men den bliver mørkere omkring omkredsen, en effekt kendt som kafferingen. Prof. Dr. Nicolas Vogel og hans team af forskere fra Institut for Kemi- og Biologisk Teknik ved FAU og deres kolleger i Edinburgh undersøger en strategi til at tackle kafferingeffekten og producere et ensartet tørremønster. Deres resultater er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications .

Når en dråbe kaffe tørrer, fordamper væsken hurtigere ved kanterne end i midten. Små, faste partikler er til stede i kaffen, når den brygges. De trækkes til kanten af ​​dråben af ​​forskellige tørrehastigheder og adskilles der og danner det karakteristiske mønster af en kaffering. Dette er et universelt fænomen, som opstår, når væsker indeholdende partikler tørrer, såkaldte dispersioner, for eksempel blæk, maling eller rødvin. Ringmønstre er lige så uønskede i tekniske processer, som når vi spilder vores kaffe. De fører til uregelmæssige printbilleder, defekter og ydeevneforringelse i forskellige belægningsmetoder og printprocesser.

Forskere har opdaget, at tricket til at opnå ensartede tørremønstre er at modificere partiklernes overflader med polymerkæder, så de effektivt frastøder hinanden, mens de bliver stærkt tiltrukket af dråbens overflade. Rumlig frastødning forhindrer partikelophobning ved kanten af ​​dråben, mens partikelbinding til dråbeoverfladen resulterer i en homogen partikelfilm. Når de kombineres, forhindrer begge effekter dannelsen af ​​en kaffering.

Det er vigtigt, at denne metode ikke kun tillader kaffedråber at tørre jævnt:den kan bruges med en lang række kommercielt tilgængelige pigmentpartikler og forskellige væsker. Da metoden er nem at implementere og alsidig, baner den nye metode vejen til pålidelige belægningsprocesser og inkjet-printede elektroniske enheder i en lang række avancerede teknologier, for eksempel solceller, transistorer eller biosensorer. + Udforsk yderligere

Forbedring af udskriftskvaliteten ved at bruge overfladeaktive stoffer