耶鲁工程师开发了一个打击尘埃的新工具

时间：2021-11-16 12:25:05 来源：

Micropillars举起的二氧化硅粉尘颗粒的显微图像，直径为50微米。（Vanderlick实验室）

耶鲁研究人员在垃圾的战争中启发了壁虎脚的启发。

微米和亚微米污染物颗粒 - 我们大多数人称之为“灰尘” - 可能导致艺术保守者，电子工业，航空航天工程师等大问题。这些纳米颗粒可以防止手机工作或抢夺涂料颜色的活力。

耶鲁工程学院实验室的静态粘胶力量和壁虎脚后的科学力量绘制，戴恩·凯尔维德·维兰德利克在尘埃战争中开发了一个有前途的工具。结果出现在Journal ACS应用材料和界面中。Proddoctoral Associate的Hadi Izadi是纸张的主要作者。

Vanderlick的实验室侧重于薄膜和表面属性，在耶鲁斯西校区保存文化遗产（IPCH）的艺术院建立的艺术保守实验室之后不久就占据了尘埃问题。Vanderlick表示，该项目特别是耶鲁的特色，在那里强烈鼓励学科之间的合作。

“如果没有艺术科学家和伊普克的艺术科学家和保守党在我们实验室的研究人员上工作，那就不会发生这种情况，”她说。

该实验室在开发技术方面致力于一些耶鲁艺术保险柜。耶鲁大学艺术画廊绘画助理施瓦茨辛迪·施瓦茨，说灰尘对她谈到现代绘画时尤为问题，该涂料具有丙烯酸涂料。

“丙烯酸涂料令人难以置信的多孔，所以你穿上表面的东西都可以进入毛孔，然后从毛孔内的内部工作，软化油漆，”施瓦茨说，增加了新技术有可能解决的潜力这个长期的问题。

如果灰尘颗粒大于10微米，则可以通过最小的大惊小怪地实现它们，通常具有空气喷射或氮气喷射。对于小于10微米的颗粒，这是另一个困难的麻烦。有大量的去除方法，但每个都有其缺点。湿式清洁的能力受到颗粒的能力，并且可能损坏被清洁物体。近年来，电子工业和艺术保守党已经转向干洗技术，如激光，微磨料颗粒和二氧化碳雪喷气机。他们井去除灰尘，但可能与艺术品那样造成湿式清洁方法。

耶鲁研究人员的解决方案很简单。在实验室里，伊佐尼抱着什么样的塑料表。它实际上是弹性和非粘性聚合物，聚二甲基硅氧烷（PDMS）。把它放在显微镜下，你可以看到数百万微小的柱子。根据您拆卸的灰尘颗粒的尺寸，柱的直径2至50微米 - 更大的粒子需要更大的柱子。

Izadi非常熟悉纤维结构和微米。他以前的研究探索了壁虎毫不费力地粘在墙壁上的神秘面纱。事实证明，很多它必须用静电电荷和脚垫上的微观柱有关。他说，将一些科学应用于清洁微粒的清洁。“当你在谈论灰尘时，你在谈论静电收费。”

然而，用于灰尘清洁的微米结构与壁虎的微米结构不同，因为它们的设计专门设计不粘。PDMS聚合物与基材相互缩小 - 无论是iPhone还是雕塑 - ，但它产生足够的静电电荷以拆下灰尘颗粒。

一旦将纸张与适当大小的柱子匹配，清洁只是一个敲击表面上的聚合物的问题。聚合物吸收的颗粒绕柱子。在实验室中的各种表面的测试表明，Silica粉尘颗粒的完全清洁，没有损坏表面。

虽然她的实验室是艺术保存的新手，但Vanderlick指出，有很多东西可以在她的领域参与研究人员。

“尘埃在纳米级别的东西，”她说。“并且有很多有趣的薄膜，表面和界面物理与保存艺术相关。”

出版物：Hadi Izadi，等，“使用聚合物微米的固体表面除去颗粒状污染”ACS App。母校界面; DOI：10.1021 / ACSAMI.5B09154

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