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CIF助力聚合物超薄膜力学机制破解,客户团队科研成果荣登《Macromolecules》!

发表时间:2026-02-04      点击次数:65

 学术期刊《Macromolecules》(ACS旗下高分子领域顶级期刊《大分子》)在线发表了关于聚合物超薄膜力学强化机制的突破性研究成果。该研究深度解析了链刚性主导的超薄膜力学尺寸效应、载荷传递路径转变及 “滑动 - 拉伸竞争机制” 等核心规律,为下一代柔性电子、防护涂层等领域所需的高性能纳米薄膜材料研发提供了关键分子级设计准则。

  在这项科研工作中,客户团队选用了CIF公司提供的等离子体清洗设备CPC-G,为实验样品的制备提供了关键技术支持!

  

 在聚合物超薄膜的分子级力学研究中,单分子力谱(SMFS)是解析链刚性、构象变化与宏观性能关联的核心技术。但这类实验对样品基底的要求极为严苛,长期困扰科研人员:

  • 基底表面残留的油污、有机物等杂质,会干扰聚合物链与基底的稳定结合,导致测试信号失真;

  • 基底附着力不足时,单链拉伸过程中易出现滑脱,无法获取完整的力 - 延伸曲线;

  • 基底表面性能不均会降低实验重复性,难以获得具备统计意义的可靠数据。

   这些问题成为制约科研团队深入探究超薄膜力学强化微观机制的关键障碍。


   针对上述科研痛点,CIF公司的等离子体清洗仪(CPC-G)凭借专业设计与稳定性能,提供了一站式解决方案,在《Macromolecules》刊文研究中发挥了不可替代的作用:

   通过等离子体技术,高效去除Si基底表面油污、残留有机物等杂质,为单分子力谱测试打造洁净环境,确保测试信号真实准确。

   提升基底表面活性,强化聚合物链与Si基底的附着力,避免单链拉伸时滑脱,助力科研人员捕获完整的全阶段力学响应与力 - 延伸曲线。

   让基底表面性能均匀稳定,显著提高实验重复性,支持团队精准表征 PC 和 PMMA 的单链刚度,提取关键参数,为核心结论提供坚实数据支撑。

   该研究明确链刚性是聚合物超薄膜力学尺寸效应的关键,随着薄膜厚度减小(尤其低于50nm),载荷传递从分子间滑动转为分子内拉伸,使模量显著提升,15nm厚聚碳酸酯薄膜模量达17GPa(约为本体 7倍),通过对比聚碳酸酯(刚性链)和聚甲基丙烯酸甲酯(柔性链),证实链刚性而非链取向、缠结密度或分子量主导力学强化效果,同时建立 “滑动 - 拉伸竞争机制”,统一了不同测试技术的矛盾结论,发现超薄薄膜模量对温度更敏感,最终为柔性电子、防护涂层等领域提供了聚合物纳米薄膜的分子级设计规则。



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