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Nanobubble-Assisted Nanopatterning Reveals the Existence of Liquid Quasi-Two-Dimensional Foams Pinned to a Water-Immersed Surface.
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-06-05 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c00331 Hana Tarábková 1 , Pavel Janda 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-06-05 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c00331 Hana Tarábková 1 , Pavel Janda 1
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This paper reports on our observation of a quasi-two-dimensional (quasi-2D) liquid nanofoam spontaneously appearing on a submersed solid surface. Unlike common liquid foams existing on top of the liquid, the quasi-2D liquid nanofoam is pinned to a water-immersed solid surface. The foam imaging was performed by a nanobubble imprint technique, which allows recording the positions of the surface nanobubbles by their imprints in a polystyrene film, as described in our previous papers [Tarábková et al. Langmuir2014, 30, 14522; Tarábková et al., Langmuir2016, 32, 11221]. Nanobubble imprints are then examined by ex situ atomic force microscopy. Besides randomly distributed nanoprotrusions corresponding to solitary nanobubbles, quasi-periodic arrangements of a tight cellular structure and more spaced round-shaped patterns, corresponding to “dry” and “wet” quasi-2D micro- and nanofoams, respectively, are identified. Although randomly spread solitary nanobubbles can occupy up to 30% of an immersed solid surface, their self-organization in a quasi-2D nanofoam leads to surface gas coverage reaching up to 80%, which implies significantly lowered surface wetting. Existence of a submersed quasi-2D nanofoam thus opens the novel question on the impact of dense surface nanobubble assemblies on heterogeneous processes at the solid–liquid interface.
中文翻译：
纳米气泡辅助纳米图案揭示了固定在浸水表面上的液体准二维泡沫的存在。
本文报道了我们对自发出现在浸没固体表面上的准二维（准2D）液体纳米泡沫的观察结果。与存在于液体顶部的普通液体泡沫不同，准2D液体纳米泡沫被钉在浸入水中的固体表面上。泡沫成像是通过纳米气泡压印技术执行的，该技术允许通过在聚苯乙烯薄膜中的压印来记录表面纳米气泡的位置，如我们先前的论文所述[Tarábková等。朗缪尔2014，30，14522; Tarábková等人，朗缪尔2016，32，11221]。然后通过异位原子力显微镜检查纳米气泡印记。除了对应于单个纳米气泡的随机分布的纳米突起外，还确定了紧密细胞结构的准周期排列和更间隔的圆形图案，分别对应于“干”和“湿”准二维微泡沫和纳米泡沫。尽管随机散布的孤立纳米气泡最多可占据一个沉浸的固体表面的30％，但它们在准2D纳米泡沫中的自组织作用导致表面气体覆盖率达到80％，这意味着表面润湿性大大降低。因此，浸没的准二维纳米泡沫的存在提出了一个新的问题，即致密表面纳米气泡组件对固液界面异质过程的影响。
更新日期：2020-07-07
中文翻译：
纳米气泡辅助纳米图案揭示了固定在浸水表面上的液体准二维泡沫的存在。
本文报道了我们对自发出现在浸没固体表面上的准二维（准2D）液体纳米泡沫的观察结果。与存在于液体顶部的普通液体泡沫不同，准2D液体纳米泡沫被钉在浸入水中的固体表面上。泡沫成像是通过纳米气泡压印技术执行的，该技术允许通过在聚苯乙烯薄膜中的压印来记录表面纳米气泡的位置，如我们先前的论文所述[Tarábková等。朗缪尔2014，30，14522; Tarábková等人，朗缪尔2016，32，11221]。然后通过异位原子力显微镜检查纳米气泡印记。除了对应于单个纳米气泡的随机分布的纳米突起外，还确定了紧密细胞结构的准周期排列和更间隔的圆形图案，分别对应于“干”和“湿”准二维微泡沫和纳米泡沫。尽管随机散布的孤立纳米气泡最多可占据一个沉浸的固体表面的30％，但它们在准2D纳米泡沫中的自组织作用导致表面气体覆盖率达到80％，这意味着表面润湿性大大降低。因此，浸没的准二维纳米泡沫的存在提出了一个新的问题，即致密表面纳米气泡组件对固液界面异质过程的影响。
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