Modulation of substrate van der Waals forces using varying thicknesses of polymer overlayers

范德瓦尔斯力 涂层 材料科学 聚合物 基质(水族馆) 哈梅克常数 覆盖层 薄膜 胶体 表面力仪 化学物理 表面光洁度 复合材料 表面粗糙度 纳米技术 化学 范德瓦尔斯半径 分子 物理化学 海洋学 地质学 有机化学
作者
Hongfang Wang,Drew Evans,Nicolas H. Voelcker,Hans J. Griesser,Laurence Meagher
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:580: 690-699 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2020.07.035
摘要

Thin polymeric coatings are commonly used for altering surface properties and modulating the interfacial performance of materials. Possible contributions from the substrate to the interfacial forces and effects are, however, usually ignored and are not well understood, nor is it established how the coating thickness modulates and eventually eliminates contributions from substrates to the van der Waals (vdW) interfacial force. In this study we quantified, by colloid-probe atomic force microscope (AFM) and by theoretical calculations, the interfacial vdW contributions from substrates acting through ethanol plasma polymer (EtOHpp) coatings of a range of thicknesses on Au and Si bulk materials. In approach force curves against EtOHpp-coated Au substrates the magnitude of the vdW force decreased as the EtOHpp coating thickness increased to 18 nm and then plateaued with further increases in coating thickness, providing direct evidence for a contribution to the total interfacial vdW force from the Au substrate acting through thin coatings. The experimental observations accord with theoretical calculations of the thickness dependence of Hamaker coefficients derived from rigorous simulation using the Lifshitz theory. In addition, the measured forces agree well with theoretical predictions including correction for finite roughness. Thus, our experimental and theoretical results establish how the thickness of polymer thin film coatings modulates the total interfacial vdW force and how this can be used to tune the net vdW force so as to either contain a large substrate contribution or arise predominantly from the polymeric overlayer. Our findings enable rational design of coating thickness to tailor interfacial interactions and material performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王元发布了新的文献求助10
1秒前
苏云云完成签到,获得积分10
1秒前
香蕉觅云应助myy采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助ZCLIN采纳,获得10
2秒前
yuanziqiao发布了新的文献求助10
2秒前
No发布了新的文献求助10
2秒前
蕊蕊发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
左嫣娆完成签到,获得积分10
3秒前
五十完成签到,获得积分10
4秒前
wln发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
lee发布了新的文献求助10
6秒前
FashionBoy应助mof采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
NAP关闭了NAP文献求助
9秒前
宋佳发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
完美世界应助cong1216采纳,获得10
10秒前
搜集达人应助越前龙马采纳,获得30
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
oyq完成签到,获得积分10
11秒前
杨总发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
秦萍发布了新的文献求助10
13秒前
漫溢阳光发布了新的文献求助10
14秒前
kjdgahdg发布了新的文献求助10
15秒前
SoGoodMan发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
科研通AI5应助mmol采纳,获得10
16秒前
wln完成签到,获得积分20
17秒前
ZCLIN发布了新的文献求助10
17秒前
科研通AI5应助马听云采纳,获得10
18秒前
dydydyd完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
junpei完成签到,获得积分10
19秒前
杨总完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
解放军总医院眼科医学部病例精解 1000
温州医科大学附属眼视光医院斜弱视与双眼视病例精解 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
translating meaning 500
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4896059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4177744
关于积分的说明 12969118
捐赠科研通 3940959
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2162070
邀请新用户注册赠送积分活动 1180465
关于科研通互助平台的介绍 1086034