[en] INFLUENCE OF CAPILLARY CONDENSATION IN NANOSCALE FRICTION

• Ano de defesa: 2005
• Autor(a) principal: ROBERT RONALD MAGUINA ZAMORA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] FISICA; [pt] HIDROFOBICIDADE; [pt] NANOTRIBOLOGIA; [pt] MICROSCOPIO DE FORCA ATOMICA; [en] PHYSICS; [en] HYDROPHOBICITY; [en] NANOTRIBOLOGY; [en] ATOMIC FORCE MICROSCOPE
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=6648&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=6648&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.6648

[pt] Nesta tese, apresentamos um procedimento utilizado para a calibração do fotodetector e dos cantileveres utilizados em nosso AFM para a medida de força lateral. Desenvolvemos um código em Matlab para o controle do microscópio que permitiu a realização do estudo da influência da força normal na fricção. Também foi desenvolvido um segundo código em Matlab para a medida automatizada da adesão. Apresentamos e discutimos a influência da energia livre superficial na fricção e adesão de várias superfícies. Neste trabalho um estudo da influência da condensação capilar na forca lateral foi estudado para superfícies hidrofílicas, e hidrofóbicas. Encontramos que as nano asperezas podem realizar contatos singulares descritos pelo modelo de Hertz ou múltiplos contatos de acordo com o modelo de Greenwood. O tipo de contato entre as nano asperezas pode ser controlado através da hidrofobicidade e da umidade relativa no ambiente de medida. É verificado que os meniscos formados entre ponta e superfície influenciam a força lateral, através do aumento da força normal e também através da energia gasta pela ponta para arrastar ou deformar o capilar durante seu deslocamento sobre a superfície. O efeito da cinética de condensação capilar da água sobre a fricção foi também estudado. É mostrado que a molhabilidade é determinante para a definição dos mecanismos da dissipação de energia entre as nanoasperezas. Apresentamos também a influência da hidrofobicidade superficial no coeficiente de atrito. A correlação observada entre o ângulo de contato e o coeficiente de atrito reforça a importância da cinética da condensação capilar nos processos de fricção que ocorre na escala de nanômetros.