[发明专利]平台液滴探针及制备方法、液滴摩擦力和法向力检测方法

说明书

本发明公开一种平台液滴探针及制备方法、液滴摩擦力和法向力检测方法，所述检测固液界面法向力的方法包括S1：将平台液滴探针的悬臂安装在原子力显微镜的探针保持器上；S2：驱动平台液滴探针中的液滴逐渐靠近基底；S3：记录步骤1过程中产生的法向力；S4：在法向力达到预定值后，停止驱动液滴；S5：驱动液滴远离基底，并记录悬臂弯曲变形产生的法向力。所述检测固液界面横向摩擦力的方法包括S1：将平台液滴探针的悬臂安装在原子力显微镜上；S2：将平台液滴探针中的液滴与基底接触；S3：使液滴在基底移动；S4：记录步骤S2中所产生的横向力。本发明的检测固液界面法向力的方法和检测固液界面横向摩擦力的方法具有操作简单、检测结果准确等优点。

技术领域

本发明属于材料物理性质检测领域，具体地，涉及一种平台液滴探针及制备方法、液滴摩擦力和法向力检测方法。

背景技术

液体输送是日常生活和工业制造中常见的现象，在液体输运过程中，液体和固体表面会发生相对运动从而产生摩擦，液滴在固体表面运动所产生的摩擦力可以反映液体在固体表面的输运性质。

相关技术中，制备液滴探针的方法涉及金片改性，制备过程复杂，且需用到金片，成本较高。而且，液滴探针仅适用于测量液滴与基底之间的法向力，无法测量液滴与基底之间的摩擦力。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种结构简单稳固、成本低的平台液滴探针。

本发明的实施例提出一种制备工艺简单、制备成本低的平台液滴探针制备方法。

本发明的实施例提出一种检测结果准确、步骤简单的检测固液界面法向力的方法。

本发明的实施例提出一种操作简单、误差小的检测固液界面横向摩擦力的方法。

根据本发明实施例的平台液滴探针包括：悬臂；吸附平台，所述吸附平台设在所述悬臂上，所述吸附平台具有吸附面，所述吸附面适于吸附液滴，所述吸附平台由硬质小球溶解制得；液滴，所述液滴吸附在探测平台的所述吸附面上。

根据本发明实施例的平台液滴探针，通过悬臂、吸附平台和液滴的设置，能够将液滴牢固的吸附在吸附面上，有效避免液滴在平台液滴探针运动过程中的脱落，适用于测量特定液滴与特定固体基底形成的固液界面间的相互作用。

在本发明的一些实施例中，所述悬臂包括在所述悬臂的长度方向上彼此相连的第一段和第二段，所述第一段横截面积沿从所述第一段到所述第二段的方向逐渐增大，所述第一段背离所述第二段的端部形成所述悬臂的自由端，所述吸附平台设在所述第一段上。

在本发明的一些实施例中，所述吸附面为圆形。

在本发明的一些实施例中，所述硬质小球的材质为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、铁或氧化铁的任一种，且所述硬质小球得直径为20μm-100μm。

在本发明的一些实施例中，所述液滴的直径和所述吸附面的直径之比为1.25-1.50。

在本发明的一些实施例中，所述液滴的直径为25μm-110μm，所述液滴的种类为水性液滴、油性液滴或离子液体液滴的任一种。

在本发明的一些实施例中，所述吸附平台通过环氧胶粘剂粘贴在所述悬臂上。