Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kính hiển vi ánh sáng động trên các hạt nano trong điều kiện vi trọng lực trong tháp rơi
Tóm tắt
Lực hấp dẫn ảnh hưởng đến các phân tán keo qua quá trình lắng xuống và đối lưu. Chúng tôi đã sử dụng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) để định lượng độ di động của các hạt nano trên mặt đất và trong điều kiện vi trọng lực. Một thiết bị DLS đã được điều chỉnh để chịu được các gia tốc trong một tháp rơi, và một hệ thống xử lý chất lỏng đã được kết nối để ổn định nhiệt độ của chất lỏng cũng như cho phép làm mát hoặc làm nóng nhanh chóng. Các thí nghiệm tán xạ ánh sáng đã được thực hiện trong tháp rơi tại ZARM (Bremen, Đức) trong một khoảng thời gian vi trọng lực kéo dài 9,1 giây và so sánh với các phép đo trên mặt đất. Động lực học của các hạt đã được phân tích ở nhiệt độ không đổi và sau khi giảm nhiệt độ nhanh chóng thông qua một loạt các phép đo DLS với thời gian tích hợp 1 giây. Chúng tôi đã quan sát được các hạt nano với đường kính lõi vàng trung bình là 7,8 nm và lớp vỏ oleylamine không phân cực, được phân tán trong tetradecane và có đường kính thủy động trung bình là 21 nm. Các hạt không thay đổi đường kính trong khoảng nhiệt độ được quan sát. Động lực học của các hạt suy ra từ DLS trên mặt đất và trong điều kiện vi trọng lực đã hoàn toàn phù hợp, chứng minh khả năng thực hiện các phép đo DLS đáng tin cậy trong tháp rơi.
Từ khóa
#hạt nano #tán xạ ánh sáng động #vi trọng lực #tháp rơi #động lực học của hạtTài liệu tham khảo
Ahari, H., Bedard, R.L., Bowes, C.L., Coombs, N., Dag, O., Jiang, T., Ozin, G.A., Petrov, S., Sokolov, I., Verma, A., et al.: Nature 388(6645), 857 (1997)
Bayrak, T., Helmi, S., Ye, J., Kauert, D., Kelling, J., Schønherr, T., Weichelt, R., Erbe, A., Seidel, R.: Nano Lett. 18(3), 2116 (2018)
Barzegari, A., Saei, A.A.: BioImpacts: BI 2(1), 23 (2012)
Berne, B., Pecora, R.: Dynamic Light Scattering: With Applications to Chemistry, Biology, and Physics. Dover Books on Physics Series, Dover Publications (2000)
Boisselier, E., Astruc, D.: Chem. Soc. Rev. 38(6), 1759 (2009)
Carl, N., Prévost, S., Fitzgerald, J.P., Karg, M.: Phys. Chem. Chem. Phys. 19(25), 16348 (2017)
Cheng, Z., Chaikin, P., Zhu, J., Russel, W., Meyer, W.: Phys. Rev. Lett. 88(1), 015501 (2001)
DeLucas, L.J., Smith, C.D., Smith, H.W., Vijay-Kumar, S., Senadhi, S.E., Ealick, S.E., Carter, D.C., Snyder, R.S., Weber, P.C., Salemme, F.R., et al.: Science 246(4930), 651 (1989)
Doblas, D., Hubertus, J., Kister, T., Kraus, T.: Adv. Mater. 30(40), 1803159 (2018)
Erdmann, V.A., Lippmann, C., Betzel, C., Dauter, Z., Wilson, K., Hilgenfeld, R., Hoven, J., Liesum, A., Saenger, W., Müller-Fahrnow, A., et al.: FEBS Lett. 259(1), 194 (1989)
Falahati, M., Attar, F., Sharifi, M., Saboury, A.A., Salihi, A., Aziz, F.M., Kostova, I., Burda, C., Priecel, P., Lopez-Sanchez, J.A., et al.: Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects 1864(1), 129435 (2020)
Freed, L.E., Vunjak-Novakovic, G.: In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal 33(5), 381 (1997)
Gabriel, J., Blochowicz, T., Stühn, B.: J. Chem. Phys. 142(10),(2015)
Goldburg, W.I.: Am. J. Phys. 67(12), 1152 (1999)
Hanemann, T., Szabó, D.V.: Materials 3(6), 3468 (2010)
Hassenkam, T., Moth-Poulsen, K., Stuhr-Hansen, N., Nørgaard, K., Kabir, M., Bjørnholm, T.: Nano Lett. 4(1), 19 (2004)
Huang, J.C.: Advances in Polymer Technology: Journal of the Polymer Processing Institute 21(4), 299 (2002)
Huynh, M.T.T., Cho, H.B., Suzuki, T., Suematsu, H., Nguyen, S.T., Niihara, K., Nakayama, T.: Compos. Sci. Technol. 154, 165 (2018)
Huynh, W.U., Dittmer, J.J., Alivisatos, A.P.: Science 295(5564), 2425 (2002)
Karow, A.R., Götzl, J., Garidel, P.: Pharm. Dev. Technol. 20(1), 84 (2015)
Kister, T., Monego, D., Mulvaney, P., Widmer-Cooper, A., Kraus, T.: ACS Nano 12(6), 5969 (2018)
Korotcenkov, G., Brinzari, V., Cho, B.K.: Microchim. Acta 183(3), 1033 (2016)
Leeuwenburgh, S., Ana, I., Jansen, J.: Acta Biomater. 6(3), 836 (2010)
Liu, H., Webster, T.J.: Int. J. Nanomed. 5, 299 (2010)
Lorber, B.: Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Proteins and Proteomics 1599(1-2), 1 (2002)
Lorber, B.: Cryst. Growth Des. 8(8), 2964 (2008)
Lorber, B., Fischer, F., Bailly, M., Roy, H., Kern, D.: Biochem. Mol. Biol. Educ. 40(6), 372 (2012)
Lösch, S., Iles, G., Schmitz, B., Günther, B.: in J Phys: Conference Series, vol. 327 (IOP Publishing), vol. 327, p. 012036 (2011)
Madsen, H.L., Christensson, F., Polyak, L., Suvorova, E., Kliya, M., Chernov, A.: J. Cryst. Growth 152(3), 191 (1995)
Maier, J.A., Cialdai, F., Monici, M., Morbidelli, L.: BioMed Research International 2015 (2015)
Mazzoni, S., Potenza, M., Alaimo, M., Veen, S., Dielissen, M., Leussink, E., Dewandel, J.L., Minster, O., Kufner, E., Wegdam, G., et al.: Rev. Sci. Instrum. 84(4),(2013)
McPherson, A.: Trends Biotechnol. 15(6), 197 (1997)
McPherson, A., Malkin, A.J., Kuznetsov, Y.G., Koszelak, S., Wells, M., Jenkins, G., Howard, J., Lawson, G.: J. Cryst. Growth 196(2–4), 572 (1999)
McPherson, A., DeLucas, L.J.: npj Microgravity 1(1), 1 (2015)
Meth, J.S., Zane, S.G., Chi, C., Londono, J.D., Wood, B.A., Cotts, P., Keating, M., Guise, W., Weigand, S.: Macromolecules 44(20), 8301 (2011)
Monego, D., Kister, T., Kirkwood, N., Mulvaney, P., Widmer-Cooper, A., Kraus, T.: Langmuir 34(43), 12982 (2018)
Mourdikoudis, S., Liz-Marzán, L.M.: Chem. Mater. 25(9), 1465 (2013)
Nan, C.W., Shen, Y., Ma, J.: Annu. Rev. Mater. Res. 40(1), 131 (2010)
Okubo, T., Tsuchida, A., Kobayashi, K., Kuno, A., Morita, T., Fujishima, M., Kohno, Y.: Colloid Polym. Sci. 277(5), 474 (1999)
Parola, S., Julián-López, B., Carlos, L.D., Sanchez, C.: Adv. Func. Mater. 26(36), 6506 (2016)
Pecora, R.: Dynamic Light Scattering: Applications of Photon Correlation Spectroscopy, Springer US (1985). https://doi.org/10.1007/978-1-4613-2389-1
Pecora, R.: J. Nanopart. Res. 2(2), 123 (2000)
Potenza, M., Veen, S., Schall, P., Wegdam, G.: EPL (Europhysics Letters) 124(2), 28002 (2018)
Priecel, P., Salami, H.A., Padilla, R.H., Zhong, Z., Lopez-Sanchez, J.A.: Chinese J. Catalysis 37(10), 1619 (2016)
Priyadarshini, E., Pradhan, N.: Sens. Actuators, B Chem. 238, 888 (2017)
Ribeiro, T., Baleizão, C., Farinha, J.P.S.: Materials 7(5), 3881 (2014)
Ryan, K.M., Mastroianni, A., Stancil, K.A., Liu, H., Alivisatos, A.: Nano Lett. 6(7), 1479 (2006)
Raeesi, V., Chou, L.Y., Chan, W.C.: Adv. Mater. 28(38), 8511 (2016)
Rogers, R.B., Meyer, W.V., Zhu, J., Chaikin, P.M., Russel, W.B., Li, M., Turner, W.B.: Appl. Opt. 36(30), 7493 (1997)
Sen, S., Juretzko, F., Stefanescu, D., Dhindaw, B., Curreri, P.: J. Cryst. Growth 204(1–2), 238 (1999)
Tobler, D.J., Shaw, S., Benning, L.G.: Geochim. Cosmochim. Acta 73(18), 5377 (2009)
Unsworth, B.R., Lelkes, P.I.: Nat. Med. 4(8), 901 (1998)
van Zoest, T., Gaaloul, N., Singh, Y., Ahlers, H., Herr, W., Seidel, S., Ertmer, W., Rasel, E., Eckart, M., Kajari, E., et al.: Science 328(5985), 1540 (2010)
Veen, S.J., Antoniuk, O., Weber, B., Potenza, M.A., Mazzoni, S., Schall, P., Wegdam, G.H.: Phys. Rev. Lett. 109(24),(2012)
Von Kampen, P., Kaczmarczik, U., Rath, H.J.: Acta Astronaut. 59(1–5), 278 (2006)
Wu, B.H., Yang, H.Y., Huang, H.Q., Chen, G.X., Zheng, N.F.: Chin. Chem. Lett. 24(6), 457 (2013)
Zhao, R., Zhao, J., Wang, L., Dang, Z.M.: J. Appl. Polym. Sci. 132, 42 (2015)