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Identification of surface nanobubbles and resolving their size-dependent stiffness

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2020年第9期63卷 66-76页

作者： YouQuan Jia BinYu Zhao Abbasali Abouei Mehrizi Chuan Wang Yi Xu LongQuan Chen School of Mechanics and Engineering Southwest Jiaotong UniversityChengdu 610031China School of Physics University of Electronic Science and Technology of ChinaChengdu 610054China Leibniz Institute of Polymer Research Dresden Dresden 01069Germany

We report a comparative investigation of the topographic features and nanomechanical responses of surface nanobubbles,polymeric nanodrops,and solid microparticles submerged in water and probed by atomic force microscopy in different operating *** show that these microscopic objects exhibit similar topographies,either hemispherical or hemiellipsoidal,in the standard tapping mode,and thus are difficult to ***,distinct differences,caused not only by their different mechanical properties but also by different cantilever tip-sample mechanical interactions that are affected by tip wettability,were observed in successive topographic imaging with controlled scanning forces and the nanoindentation tests,allowing for the identification of surface *** on the indentation force-distance curves,we further extrapolated the stiffness of surface nanobubbles spanning a wide range of sizes and then developed a simple theoretical model to explain this size *** also demonstrate how size-dependent stiffness can be used to determine the surface tension of nanobubbles,which was found to be much lower than the bulk value of water.

关键词： surface nanobubble size-dependent stiffness nanomechanical measurement atomic force microscopy

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