مروري بر وابستگي انرژي آزاد سطح به ضخامت در فيلم‌ هاي نازك پليمري

در ساليان اخير، فيلم هاي پليمري پوشش يافته روي سطوح جامد در صنايع مختلف از جمله پوشش ها، چسب ها، غشاها، حسگرها و غيره كاربرد گسترده اي يافته اند. از آنجا كه با نازك ترشدن فيلم تأثير سطوح مشترك افزايش مي يابد، بنابراين مشاهده شده است، ساختار و خواص فيلم هاي با ضخامت هاي حدود زير nm 100، از جمله خواص سطحي مانند انرژي آزاد سطح، نسبت به توده پليمر دست خوش تغييرهاي درخور توجهي مي شوند. با توجه به اينكه انرژي ‌آزاد ‌سطح ‌از عوامل‌ كنترل كننده‌ و‌ اثرگذار ‌بر‌ بسياري ‌از ‌فرايندهاي ‌صنعتي ‌و‌ پديده هاي علمي ‌نظير‌ جذب ‌سطحي، ترشوندگي، روان سازي ‌و‌ غيره در پليمرها به‌ شمار‌ مي رود، بنابراين در مقاله حاضر، عوامل مؤثر بر تغيير انرژي آزاد سطح فيلم هاي بسيار نازك پليمري با تغيير ضخامت فيلم بررسي شده است.‌ با مطالعه پژوهش هاي انجام شده در حوزه تغيير انرژي آزاد سطح فيلم هاي بسيارنازك با ضخامت، مي توان به دو عامل مهم اشاره كرد. نخست، نيروهاي بلنددامنه اي كه از سوي زيرلايه بر زنجيرها و نيز قطره قرارگرفته روي سطح فيلم، به منظور اندازه گيري زاويه تماس، اثر مي گذارند. دوم، افزايش اتصا ل هاي فيزيكي زنجيرها با زيرلايه كه در ضخامت هاي حدود دو تا سه برابر شعاع ژيراسيون زنجيرها محدوديت هايي را براي تحرك آن ها به وجود مي آورد. اثر اندازه محدود و افزايش نقاط اتصال زنجيرها با زيرلايه، در كنار درهم تنيدگي هاي درون و بين مولكولي مي توانند به شدت بر صورت بندي قطعه هاي پليمر در فيلم هاي نازك اثر بگذارند كه با افزايش ضخامت به تدريج تأثير اين اتصال ها غربال مي شود.