耶鲁工程师开发了一种抗击灰尘的新工具 2017-06-02 10:08:06

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直径50微米的微柱提升的硅尘颗粒的显微图像(Vanderlick Lab)受壁虎脚的启发,耶鲁大学的研究人员开发了一种有前途的工具,用于研究尘埃微米和亚微米污染物颗粒 - 我们大多数人称之为“灰尘” “ - 可能会给艺术保管员,电子行业,航空航天工程师和其他人带来大问题

这些纳米粒子可以防止手机工作或者掠夺绘画色彩的活力从静态粘附力和壁虎脚背后的科学中汲取灵感耶鲁大学工程与应用科学学院院长T Tyle Vanderlick在尘埃战争中开发出了一个很有前途的工具

结果发表在ACS应用材料与接口杂志上

博士后助理Hadi Izadi是该论文的主要作者Vanderlick的实验室

专注于薄膜和表面特性,在耶鲁建立艺术保护实验室后不久就解决了尘埃问题耶鲁西校区文化遗产保护研究所(IPCH)Vanderlick表示,该项目特别具有耶鲁大学的特色,强烈鼓励学科之间的合作“如果没有艺术科学家和保护人员在IPCH工作,这将不会发生与我们实验室的研究人员一起,“她说,该实验室与耶鲁大学的一些艺术保管员合作开发技术

耶鲁大学美术馆的助理保护主持人辛迪施瓦茨表示,对于她来说,灰尘尤其是一个问题

以丙烯酸涂料为特色的现代绘画“丙烯酸涂料具有令人难以置信的多孔性,因此您放在表面上的任何东西都可以进入毛孔,然后从毛孔内部起作用来软化涂料,”Schwarz说,并补充说新的技术有可能解决这个长期存在的问题如果灰尘颗粒大于10微米,可以用最小的时间去除它们imal fuss,通常使用空气喷射或氮气喷射对于小于10微米的颗粒来说,这是另一个麻烦的世界

有很多方法可以去除,但每种方法都有其缺点湿法清洁在去除颗粒方面的能力有限,并且可以可能会损坏被清洁的物体近年来,电子工业和艺术保护者已经转向干洗技术,如激光,微磨粒和二氧化碳雪喷射,它们可以很好地去除灰尘,但对于艺术品来说可能同样具有破坏性

作为湿法清洁方法耶鲁大学研究人员的解决方案看似简单在实验室中,Izadi坚持看起来像普通塑料薄片它实际上是一种弹性和非粘性聚合物,聚二甲基硅氧烷(PDMS)放在显微镜下,你可以看到数百万个小柱根据您要移除的灰尘颗粒的大小,支柱的直径范围为2到50微米 - 更大的颗粒需要更大的支柱Izadi i我非常熟悉纤维结构和微柱他以前的研究探索了壁虎如何毫不费力地贴在墙上的神秘事实证明它很多都与静电电荷和脚上垫上的微观支柱有关应用这种科学的一些原理为了清洁微粒有意义,他说“当你谈论灰尘时,你谈论的是静电电荷”然而,用于除尘的微柱结构与壁虎的不同之处在于它们的设计特别是不粘PDMS聚合物与基材的相互作用最小 - 无论是iPhone还是雕塑 - 但它产生足够的静电荷以分离灰尘颗粒一旦您将纸张与适当大小的支柱相匹配,清洁只需轻敲聚合物在表面上聚合物吸收的颗粒围绕着柱子在实验室的各种表面上进行的测试显示了完全清洁二氧化硅粉尘颗粒并且没有损坏表面尽管她的实验室是艺术保护的新手,Vanderlick指出,在她的领域中有很多研究人员参与“粉尘是纳米级的东西”,她说“还有很多有趣的薄膜与艺术保存相关的表面和界面物理学“出版物:Hadi Izadi等人,”使用聚合物微柱去除固体表面的微粒污染,“ACS Appl Mater Interfaces; DOI:101021 / acsami5b09154资料来源:耶鲁大学William Weir