Estimation of Young's modulus and adhesive force of polymeric films by use of atomic force microscope

• Autorzy: Balabanava N. , Rymuza Z. , Chizhik S. A.

Warianty tytułu

PL

Wyznaczanie modułu Younga i siły adhezji warstw polimerowych przy uzyciu mikroskopu sił atomowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nowadays a big interest exists in microengineering forces to study and test microsystems and their components. There exist a lot of methods and tools to perform this kind of investigations. Most of them need good skills, a lot of time and expensive equipment. We would like to present a simple and quick method to determine such material properties as Young's modulus and adhesive (pull-off) force of thin films applied on e.g. working surfaces of microgrippers.

PL

W pracy opisano metodę wyznaczania modułu Younga i siły adhezji warstw polimerowych przy użyciu mikroskopu sił atomowych (AFM). Wartości te oblicza się korzystając z krzywych siła - przemieszczenie wyznaczonych przy użyciu AFM. Przedstawiono wyniki badań ośmiu warstw polimerowych silikonowych nałożonych na podłoże krzemowe. Zbadano także wpływ temperatury na moduł Younga i siłę adhezji. Z badań wynika, że siła adhezji zależy od materiału polimerowego i warunków otoczenia. Umożliwia to zmienianie tej siły np. w procesach chwytania i uwalniania mikroelementów przy użyciu mikrochwytaków stosowanych w mikrotechnice do manipulacji lub montażu. Badane warstwy polimerowe mogą być interesujące w zastosowaniu na powierzchnie robocze takich mikrochwytaków.

Słowa kluczowe

EN

atomic force microscope; Young's modulus; adhesive (pull-off) force; polymeric films; microhandling; microgripper

PL

mikroskop sił atomowych; moduł Younga; siły adhezji; warstwy polimerowe; mikromanipulacja; mikrochwytak

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 13, nr 3
• Strony: 253--262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Balabanava N.

autor

Rymuza Z.

autor

Chizhik S. A.

• Warsaw University of Technology, Poland,

Bibliografia

• 1. Bhushan B. (ed): Springer Handbook of Nanotechnolody. Berlin, Springer 2004.
• 2. Bhushan B. (ed): Nanotribology and Nanomechanics. Berlin, Springer 2005.
• 3. Meyer E., Hug H. J., Bennewitz R.: Scanning Probe Microscopy. Berlin, Springer 2004
• 4. Bhushan B., Fuchs H., Hosaka S.(eds): Applied Scanning Probe Methods. Berlin, Springer, 2004.
• 5. Lewis, F. L., Kreith F. (eds): Robotics. Mechanical Engineering Handbook. Boca Raton, CRC Press, 1999.
• 6. Tsui K., Geisberger A. A., Ellis M., Skidmore G.: Micromachined end-effectors and techniques for directed MEMS assembly. Journal of Micromechanics and Microengineering, vol. 14, 2004, pp. 542-549.
• 7. Fujita H (ed): Micromachines as Tools for Nanotechnology. Berlin, Springer, 2003.
• 8. Garcia R., Perez R.: Dynamic atomic force microscopy methods. Surface Science Reports. vol. 47, 2002, pp. 197-301.
• 9. Baselt D.: The tip-sample interaction in atomic force microscopy and its implications for biological applications, Ph.D. thesis, Pasadena CA, California Institute of Technology, 1993.
• 10. Sviridenok A. I., Chizhik A. S., Petrokovets M. I.: Mechanics of Discontinuous Friction Contact, Minsk, Nauka i Tehnika, 1990. (in Russian)
• 11. K. F. Bohringer, R. S. Fearing, K. Y. Goldberg: The Handbook of Industrial Robotics, chapter Microassembly, 1998.