基于硫烯聚合物的微流控中润湿性改变：表面表征与先进制造技术
软凝聚态物质
2022-10-07 v2
摘要
润湿性在许多工业应用（包括地质二氧化碳封存、提高石油采收率和燃料电池）中多孔介质的多相流控制方面起着重要作用。微流控是研究受控几何中多相流所涉及界面现象复杂性的有力工具。近来，称为 NOA81 的基于硫烯的聚合物成为制造微流控器件的理想材料，因为它将传统软光刻的多功能性与大范围可实现的润湿条件相结合。具体而言，NOA81 的润湿性可通过暴露于高能 UV 连续调节。尽管其日益流行，润湿性改变背后的确切物理和化学机制尚未被充分表征。在此，我们应用不同表征技术，包括接触角测量、X 射线光电子能谱（XPS）和原子力显微镜（AFM），来研究高能 UV 对 NOA81 表面化学和物理性质的影响。我们发现高能 UV 暴露增加了含氧极性官能团，从而增强了 NOA81 的表面能和亲水性。此外，我们的 AFM 测量显示旋涂的 NOA81 表面粗糙度小于一纳米，并在高能 UV 辐照后进一步降低。最后，我们通过创建 i) 具有受控润湿性梯度的 2D 表面和 ii) 填充有受控尺寸和润湿性的单分散 NOA81 微珠的 3D 柱，推进了基于 NOA81 的微流控系统的技术水平。
引用
@article{arxiv.2210.01843,
title = {Wettability alteration in thiolene-based polymer microfluidics: surface characterization and advanced fabrication techniques},
author = {Mahtab Masouminia and Kari Dalnoki-Veress and Benzhong Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01843},
year = {2022}
}