He hecho un poco de investigación y encontró que hay una técnica que ha sido de alrededor de unos 10 años ya y es sorprendentemente simple (si usted tiene el derecho, caro, equipos). Se puede encontrar en este JCIS de papel (que también está disponible gratuitamente aquí).
La técnica funciona de la siguiente manera: un microscopio de fuerza atómica (AFM) con una bien definida punta esférica hecha de sólido 1 se pone en contacto con el sólido 2. A continuación, la punta se tira de nuevo la superficie y el trabajo de adhesión se mide. Basado en el pull-off de la fuerza y teóricos de la mecánica de contacto de los modelos (para más detalles, véase el documento) se puede calcular la energía de superficie $\gamma$ entre los dos sólidos a partir de la siguiente ecuación:
$$ \gamma = \frac{F}{2\pi c R} $$
donde $F$ es el pull-off de la fuerza, $R$ es la punta de radio y $c$ es una constante entre 1.5 y 2, dependiendo de los detalles del contacto de la modelo. El documento explica cómo elegir qué modelo es el adecuado para el tipo de medición que hacer.
Algunas condiciones (supuestos) para los modelos teóricos se aplican:
- las deformaciones de los materiales son puramente elástico, descrito por
la continuidad de la teoría de la elasticidad
- los materiales son elásticamente isotrópica
- tanto el módulo de Young y coeficiente de Poisson ofmaterials permanecer constante durante la deformación
- el contacto de diámetro entre las partículas y el sustrato es pequeño en comparación con el
diámetro de partícula
- un paraboloide describe la curvatura de la
de partículas en la partícula del sustrato área de contacto
- no hay enlaces químicos se forman durante la adherencia
- área de contacto excede significativamente molecular/dimensiones atómicas
El documento explica con bastante detalle cómo la desviación de estas condiciones son a menudo fuente de error, pero también la forma en que se pueden cumplir para obtener una medición adecuada.
Así que, para concluir: la energía de la superficie de un sólido-sólido sistema puede ser medido mediante AFM cuando se toma en cuenta que los supuestos de los modelos utilizados en el procesamiento de datos están completamente satisfechas.
