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专利摘要

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。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202110850466.0
申请日期:
2021-07-27
专利申请人:
清华大学
分类号:
G01N13/00 ; G01N13/02
发明/设计人:
李津津，李鉴峰，王凯强
权利要求: 1.一种平台液滴探针，其特征在于，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，所述液滴的直径和所述吸附面的直径之比为1.25-1.50。2.根据权利要求1所述的平台液滴探针，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的平台液滴探针，其特征在于，所述吸附面为圆形。4.根据权利要求3所述的平台液滴探针，其特征在于，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，且所述硬质小球的直径为20μm-100μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的平台液滴探针，其特征在于，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。6.根据权利要求1-4中任一项所述的平台液滴探针，其特征在于，所述吸附平台通过环氧胶粘剂粘贴在所述悬臂上。7.一种平台液滴探针制备方法，其特征在于,包括以下步骤：S1：在悬臂上涂抹胶黏剂，利用胶黏剂将硬质小球粘贴在所述悬臂上，并在无尘环境中静置第一预设时间以凝固所述胶黏剂；S2：将少量溶解剂涂至载玻片上，所述硬质小球与所述溶解剂接触以溶解所述硬质小球，驱动所述硬质小球沿所述载玻片的平面移动，以使所述硬质小球溶解形成吸附平台；S3：利用喷雾器在基底上制取大量微米级液滴，利用光学显微镜在所述基底上寻找到直径为25μm-110μm的待粘液滴，调整所述吸附平台的吸附面中心与所述液滴中心重合，所述吸附面与所述液滴接触，并静置第二预设时间以吸附所述液滴，所述液滴的直径和所述吸附面的直径之比为1.25-1.50。8.一种检测固液界面法向力的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将权利要求1-6中任一项的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：驱动所述平台液滴探针中的液滴逐渐靠近基底；S3：利用所述原子力显微镜记录步骤1过程中悬臂弯曲变形的产生的法向力；S4：在所述悬臂受到的所述法向力达到预定值后，停止驱动所述液滴靠近所述基底；S5：驱动所述液滴远离所述基底，直至所述液滴脱离所述基底，并利用所述原子力显微镜记录在此过程中所述悬臂弯曲变形产生的法向力；S6：更换不同材质的所述基底，重复步骤S1-步骤S5。9.一种检测固液界面横向摩擦力的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将权利要求1-6中任一项的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：将所述平台液滴探针中的液滴与基底接触；S3：驱动悬臂使所述液滴在所述基底上移动；S4：通过所述原子力显微镜记录步骤S2中所述悬臂受力偏转所产生的横向力；S5：更换不同材质的所述基底，重复步骤S1-步骤S4。