研究目的
研究通过飞秒激光加工硅制成的开放纳米纹理微沟槽阵列中水的毛细流动动力学随温度的变化。
研究成果
硅表面的分层毛细结构在所研究的温度范围内表现出优异的毛细性能，在较高温度下毛细功能得到增强。该发现对电子冷却及其他高温吸液材料的应用具有重要意义。
研究不足
该研究限于23–80°C的温度范围，并使用去离子水作为工作流体。视频记录的时空分辨率可能会影响速度测量的准确性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用飞秒激光加工技术在硅表面构建分级结构，随后通过高速摄像记录不同温度下的毛细流动动力学过程。
2：样品选择与数据来源：
使用单晶磷掺杂硅样品，以去离子水为介质研究毛细流动动力学。
3：实验设备与材料清单：
包含飞秒激光器（Astrella，相干公司）、高速VEO 710L Phantom摄像机、哈佛仪器公司的Elite 11注射泵及温控加热装置。
4：实验流程与操作步骤：
依次进行硅样品激光加工、样品加热台固定、悬垂液滴制备，以及在不同温度下用高速摄像机捕捉液体铺展过程。
5：数据分析方法：
通过高速摄像软件测量铺展距离与速度，分析数据以探究流动状态及温度影响。
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获取完整内容-
femtosecond laser
Astrella
Coherent Inc.
Generates femtosecond laser pulses for surface structuring.
-
scanning electron microscope
Sigma 300
Zeiss
Examines the surface morphology of samples.
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energy dispersive X-ray spectroscopy detector
XFlash 6/30
Brucker
Analyzes elemental composition of sample surfaces.
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high-speed camera
VEO 710L Phantom
Captures high-speed video of capillary flow dynamics.
-
syringe pump
Elite 11
Harward Apparatus Inc.
Produces pendant droplets for capillary flow experiments.
-
3D laser scanning microscope
VK-X1100
Keyence
Characterizes the morphology of produced wicking structures.
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