| کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
|---|---|---|---|---|
| 7216474 | 1470200 | 2017 | 9 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Anti-adhesive Property of Maize Leaf Surface Related with Temperature and Humidity
ترجمه فارسی عنوان
خاصیت ضدچسبندگی سطح برگ ذرت در ارتباط با دما و رطوبت
همین الان دانلود کنید
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
برگ ذرت، ضدچسبندگی، دما، رطوبت نسبی، سطح بیونیک
فهرست مطالب مقاله
چکیده
کلمات کلیدی
1.مقدمه
۲ مواد و روش ها
۲.۱ آماده سازی مواد
۲.۲ ویژگی های سطح
۲.۳.تست خیس‌پذیری
۲.۴ طراحی و تولید سطوح الهام گرفته از برگ ذرت
۲.۵ اندازه گیری های مربوط به نیروی چسبندگی
۳ یافته ها و بحث
۴ نتیجه‌گیری
جدول 1 پارامترهای طراحی سطوح الهام گرفته شده از برگ ذرت
تصویر 1. برگ ذرت و ساختارهای موجود در سطح آن. (a) ظاهر میکروسکوپی برگ ذرت؛ (b) تصویر SEM از برگ ذرت؛ (c) ساختار شبکه شیارهای طولی و عرضی برگ ذرت؛ (d) یک منفذ هوایی کوچک روی برگ ذرت؛ (e) و (f) تصاویر CLSM از برگ ذرت.
تصویر 2. مقایسه نیروی چسبندگی میان دو گروه برگ ذرت بر اساس دماها و رطوبت های نسبی مختلف.
تصویر 3. CA (زوایه تماسی) برگ ذرت. (a) CA اولین برگ ذرت؛ (b) CA دومین برگ ذرت؛ (c) CA سومین برگ ذرت. این نشان می¬دهد که برگ های ذرت هیچ گونه خاصیت آب گریزی یا آب دوستی مشخصی نشان نمی دهند.
تصویر 4. (a) مدلی 3 بعدی از برگ ذرت با جسمی روی آن؛ (b) نمای فوقانی مدل 3 بعدی برگ ذرت؛ (c) نمای جانبی مدل 3 بعدی برگ ذرت؛ (d) اولین مرحله از تماس میان جسم و برگ ذرت؛ (e) دومین مرحله از تماس میان جسم و برگ ذرت؛ (f) آخرین مرحله از تماس میان جسم و برگ ذرت.
تصویر5. تصویری از چهار نمونه و واحد گرمایی AFM. (a) نمونه 1 از ماده استیل ضد زنگ 304 استفاده کرد؛ (b) نمونه 2 از ماده استیل ضد زنگ 304 استفاده کرد؛ (c) نمونه 3 از ماده ABS استفاده کرد؛ (d) نمونه 4 از ماده ABS استفاده کرد؛ (e) واحد گرمایی AFM.
تصویر ۶. نمودارهای خطی نیروی چسبندگی نمونه ها. (a) مقایسه نیروی چسبندگی میان سطح استیل ضدزنگ تصفیه شده و تصفیه نشده؛ (b) مقایسه نیروی چسبندگی میان سطح ABS تصفیه شده و تصفیه نشده
کلمات کلیدی
1.مقدمه
۲ مواد و روش ها
۲.۱ آماده سازی مواد
۲.۲ ویژگی های سطح
۲.۳.تست خیس‌پذیری
۲.۴ طراحی و تولید سطوح الهام گرفته از برگ ذرت
۲.۵ اندازه گیری های مربوط به نیروی چسبندگی
۳ یافته ها و بحث
۴ نتیجه‌گیری
جدول 1 پارامترهای طراحی سطوح الهام گرفته شده از برگ ذرت
تصویر 1. برگ ذرت و ساختارهای موجود در سطح آن. (a) ظاهر میکروسکوپی برگ ذرت؛ (b) تصویر SEM از برگ ذرت؛ (c) ساختار شبکه شیارهای طولی و عرضی برگ ذرت؛ (d) یک منفذ هوایی کوچک روی برگ ذرت؛ (e) و (f) تصاویر CLSM از برگ ذرت.
تصویر 2. مقایسه نیروی چسبندگی میان دو گروه برگ ذرت بر اساس دماها و رطوبت های نسبی مختلف.
تصویر 3. CA (زوایه تماسی) برگ ذرت. (a) CA اولین برگ ذرت؛ (b) CA دومین برگ ذرت؛ (c) CA سومین برگ ذرت. این نشان می¬دهد که برگ های ذرت هیچ گونه خاصیت آب گریزی یا آب دوستی مشخصی نشان نمی دهند.
تصویر 4. (a) مدلی 3 بعدی از برگ ذرت با جسمی روی آن؛ (b) نمای فوقانی مدل 3 بعدی برگ ذرت؛ (c) نمای جانبی مدل 3 بعدی برگ ذرت؛ (d) اولین مرحله از تماس میان جسم و برگ ذرت؛ (e) دومین مرحله از تماس میان جسم و برگ ذرت؛ (f) آخرین مرحله از تماس میان جسم و برگ ذرت.
تصویر5. تصویری از چهار نمونه و واحد گرمایی AFM. (a) نمونه 1 از ماده استیل ضد زنگ 304 استفاده کرد؛ (b) نمونه 2 از ماده استیل ضد زنگ 304 استفاده کرد؛ (c) نمونه 3 از ماده ABS استفاده کرد؛ (d) نمونه 4 از ماده ABS استفاده کرد؛ (e) واحد گرمایی AFM.
تصویر ۶. نمودارهای خطی نیروی چسبندگی نمونه ها. (a) مقایسه نیروی چسبندگی میان سطح استیل ضدزنگ تصفیه شده و تصفیه نشده؛ (b) مقایسه نیروی چسبندگی میان سطح ABS تصفیه شده و تصفیه نشده
ترجمه چکیده
سطوح ضدچسبنده همیشه تمایل زیادی را در میان دانشمندان و مهندسان برانگیخته است. اما به لحاظ کاربرد عملی، اغلب با تهدید و اثرات ناشی از حرارت و رطوبت روبه رو می شود. در این پروژه، عملکرد ضدچسبندگی فوق العاده برگ ذرت در دما و رطوبت بالا با جزئیات بالا بررسی شد. در ابتدا، نیروهای چسبندگی سطح برگ ذرت در دما و رطوبت-های مختلف با استفاده از روش اسکن میکروسکوپی نیروی اتمی (AFM) اندازه گیری شدند. دمای سو سوبستراا بین 23 تا 100 درجه سانتی گراد تفاوت داشت و رطوبت نسبی محیط از 18 تا 100 درصد بود. مشخص شد که نیروی چسبندگی برگ ذرت با افزایش دما و رطوبت کاهش یافت. شیارهای عرضی و طولی واقع بر سطح برگ ذرت با یکدیگر برخورد کرده و حفره های هوایی کوجکی را ایجاد می کنند که این حفره ها در واقع سطح تماس حقیقی میان برگ ذرت و جسم را کاهش می دهند. با افزایش رطوبت، لایه ای مایع به صورت تدریجی در حفره های هوایی شکل می گیرد و با افزایش دما هم مقدار زیادی بخار آب تولید می شود. سپس، آهنگ جریان هوا از طریق قسمت موجی-شکل نوک شیارهای عرضی افزایش می یابد که باعث کاهش قابل ملاحظه نیروی چسبندگی می شود. با الهام از این فرآیند، چهار نمونه با این ساختار بیونیک تهیه شد. این «ساختار بیومیمتیک» ارزش بالقوه ای در گستره عظیمی از تجهیزات پزشکی خواهد داشت، مثلا (ساخت) چاقوهای الکتریکی فرکانس بالا با سطوح دارای خاصیت ضدچسبندگی در دما و رطوبت های بالا.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
سایر رشته های مهندسی
مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
The anti-adhesive surfaces have always aroused great interest of worldwide scientists and engineers. But in practical applications, it often faces the threat and impact of temperature and humidity. In this work, the excellent anti-adhesive performance of maize leaf under high temperature and humidity were investigated in detail. Firstly, the adhesion forces of the maize leaf surface under different temperature and humidity were measured by using Atomic Force Microscopy (AFM). The temperature of the substrate was varied between 23 °C to 100 °C, and the ambient relative humidity is from 18% to 100%. It was found that the adhesion force of maize leaf decreased with the increase of temperature and humidity. The mechanism of its excellent anti-adhesive performance of maize leaf under high temperature and relative humidity was revealed. The transverse and longitudinal ridges on maize leaf surface interlace with each other, forming small air pockets, which reduces the actual contact area between the object and the maize leaf. With the increase of humidity, the liquid film will be formed in the air pockets gradually and so much water vapor is produced with increase of temperature. Then the air flow rate increases though the wavy top of transverse ridges, inducing the dramatic decrease of adhesion force. Inspired by this mechanism, four samples with this bionic structure were made. This functional “biomimetic structure” would have potential value in the wide medical equipments such as high frequency electric knife with anti-adhesion surface under high temperature and high humidity.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Bionic Engineering - Volume 14, Issue 3, July 2017, Pages 540-548
Journal: Journal of Bionic Engineering - Volume 14, Issue 3, July 2017, Pages 540-548
نویسندگان
Zhiwu Han, Jia Fu, Yuqiang Fang, Junqiu Zhang, Shichao Niu, Luquan Ren,