Este trabajo fue patrocinado por el fondo de desarrollo de tecnología del petróleo (PTDF, Nigeria) y la ingeniería y el Consejo de investigación de ciencias físicas, Reino Unido, a través del programa subvención MEMPHIS (número de concesión K003976/EP/1). Los autores aprecian también fructíferas discusiones con el Dr. Zhizhao Che.

1. configuración de aparejo experimentales
Nota: Vea la figura 1.
<ol><li>
Unidad de película descendente
	<ol>
<li>Empezar por la limpieza de la superficie del sustrato (vidrio) con un paño limpio y suave. Asegúrese de que no hay suciedad se adhiera a su superficie, que alteraría las propiedades del líquido.</li>
		<li>Ajuste el pivote del sustrato de vidrio en el ángulo de inclinación deseado. Un ángulo de inclinación, β, de 15 ° se utilizó en este trabajo.</li>
		<li>Encienda la bomba eléctrica y asegurar un flujo normal de líquido en la superficie de la película de más limpiar el sustrato de vidrio. Para este trabajo, el líquido de prueba fue agua desionizada.</li>
		<li>Asegúrese de que toda la superficie del sustrato se humedece.</li>
		<li>Medir el caudal de película utilizando el medidor de flujo. Para este trabajo, el flujo es variado entre 1.667 x 10-3 y 10 x 10-3 m3/s con la película correspondiente número de Reynolds, Re = ρq/wµ, que oscilan entre 55.5 y 333. w es el ancho de película descendente, 0,30 m.</li>
		<li>Poco a poco ajustar las válvulas en la conexión de flujo para obtener el flujo deseado en el substrato de cristal.</li>
		<li>Ajustar el conjunto de paso de micrómetro en la entrada de cine para el correspondiente valor de espesor de película de Nusselt para el caudal elegido, para evitar un salto hidráulico en la entrada de cine o un reflujo de aire en la cámara de distribución.</li>
		<li>Sifón manualmente todo el aire en la cámara de distribución para obtener un flujo uniforme aguas abajo en la superficie de la película.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Unidad de control de película
	<ol>
<li>Asegúrese que el generador de funciones está conectado a la válvula solenoide a través de un relé no enganche a través de una tarjeta de adquisición de datos (DAC).</li>
		<li>Activar la electroválvula y el generador de funciones.</li>
		<li>Ajuste el generador de funciones a la frecuencia deseada de la fuerza. En este trabajo, se utilizaron las frecuencias de 2 y 3 Hz.</li>
		<li>Seleccionar la señal de onda deseada (onda sinusoidal, onda diente de sierra, onda cuadrada, etc.). En este trabajo, se utilizó una señal sinusoidal. Figura 2A y 2B muestran el contraste entre una película descontrolada y una controlada.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Sistema de generación de gotas
	<ol>
<li>Conecte un tubo de plástico a una jeringa llena de agua.</li>
		<li>Inserte la jeringa en el generador de gotas.</li>
		<li>Coloque una jeringa-aguja de un tamaño elegido (según el diámetro de gota deseado) al otro extremo de la tubería plástica. La gama de diámetro de gota estudiada fue entre 0.0023 a 0.0044 m.</li>
		<li>Ajuste la altura de caída de la gota sobre la superficie de la película. En este trabajo, altura de caída de la gota fue variado desde 0.005 a 0,45 m, dando la velocidad de impacto entre 0.30 ± 0.02 - 2,96 ± 0.06 m/s.</li>
		<li>Del mismo modo, establecer el punto de impacto CBES de la gota de la entrada de la película. Esto se estableció en 0,3 m en este trabajo para las ondas bien formadas antes de impacto.</li>
		<li>Fijar un caudal deseado para la bomba de jeringa.</li>
		<li>Ajustar el flujo para lograr una frecuencia de generación de gotas mayor que la longitud de onda de las ondas formadas en la superficie de la película; para las gotas inciden sucesivamente en diferentes regiones de la película controlada. Ver figura 2; con una ampliación de una singular forma de onda en la Figura 2D para mostrar las diferencias en el perfil de flujo bajo cada región19,20.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Configuración de alta velocidad
	<ol>
<li>Coloque la cámara sobre un soporte del trípode (o cualquier otro arreglo conveniente).</li>
		<li>Seleccione el objetivo macro con distancia focal deseada y conéctelo a la cámara.</li>
		<li>Encienda la cámara de alta velocidad y asegurar se concentra directamente en la superficie de la película. Alinear la cámara en el 7 ° y 12˚ desviaciones horizontales y verticales respectivamente a la superficie de la película. Esto da una excelente imagen de la vista lateral del proceso de impacto, dando por resultado una resolución de 67,5 μm/píxeles y 46,6 μm/píxeles en las direcciones de los CBES y spanwise, respectivamente.</li>
		<li>Ajuste el enfoque de la lente de la cámara (en la abertura más grande) con un elemento de calibración colocado exactamente sobre el impacto de la gota mancha.</li>
		<li>Una vez que se obtenga un enfoque nítido, reducir la abertura para asegurar que sólo una pequeña cantidad de luz entra en la cámara.</li>
		<li>Establecer la velocidad de fotogramas deseado, la resolución y la velocidad del obturador de la cámara de alta velocidad. Una velocidad de 5000 fps, 800 x 600 resolución, abertura tamaño 1/16, y una velocidad de obturación de 1 μs se utilizaron en este trabajo.</li>
		<li>Colocar el difusor de luz frente a la fuente de luz, como se muestra en la figura 1, para que la luz se difumina uniformemente en toda la región de imagen.</li>
		<li>Encienda la fuente de luz para confirmar la difusión uniforme de la luz sobre el área de proyección de imagen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. calibración
Nota: Consulte la figura 3.
<ol><li>Poner una regla en la dirección del flujo de la película (exactamente en el punto de impacto) y obtener instantáneas de los puntos medidos en la superficie de la película.</li>
	<li>Repita 2.1 pero con la regla en la dirección spanwise.</li>
	<li>Utilizar lo anterior para obtener las resoluciones espaciales sobre la superficie de la película.</li>
</ol>3. video grabación y adquisición de datos
<ol><li>Una vez establecido el flujo de la película en la plataforma, arranque la bomba de jeringa y observar el impacto de las gotas de goteo en la superficie de la película.</li>
	<li>Iniciar el generador de funciones y observar la producción de ondas spatiotemporally regulares en la superficie de la película.</li>
	<li>Asegúrese de que sucesivas gotas afectan las diferentes regiones de la superficie de la película controlado.</li>
	<li>Observar el posterior disparo número de cuadro y esta a aproximadamente la mitad de la duración del video para captar adecuadamente el impacto.</li>
	<li>Encienda la fuente de luz y disparo la captura de imágenes una vez que se produce un impacto.</li>
	<li>Apague la fuente de luz una vez captura de imágenes para evitar el sobrecalentamiento de la película líquida.</li>
	<li>Analizar visualmente la instantánea obtenida en la pantalla del ordenador. Verifique si el impacto ha ocurrido en uno de la película plana, onda capilar, o regiones de chepa de la onda.</li>
	<li>Recortar el vídeo a la parte que muestra el proceso de impacto y guardar la gama marco en un formato de vídeo/imagen.</li>
	<li>Repetir el impacto individual 3.5-3.8 y registro en todas las regiones en la superficie de la película, viz joroba solitario. ondas capilares y película plana.</li>
</ol>4. Análisis y procesamiento posterior de la imagen
<ol><li>Coloque una regla en el campo de visión y calcular la resolución espacial contando cuántos píxeles caben en 1 cm., usando la imagen de calibración, obtener un factor de escala para la medición de la dimensión de imagen.</li>
	<li>Comparar los resultados del proceso de impacto en las regiones de diferente impacto de las imágenes de alta velocidad. Verifique diferencias notables.</li>
	<li>Usando una rutina de procesamiento de imágenes MATLAB adecuada, medir las características de las características del producto del proceso de impacto: es decir en el modo de salpicaduras, medir la altura de la corona, diámetro, espesor de pared, ángulo, dirección orientada al corona, número y tamaño de la inclinación distribución de gotas secundarias expulsadas.</li>
	<li>Llevar a cabo análisis cuantitativos similares como 4.3 por encima de los impactos de baja-Weber. Cuenta el tiempo de pinzamiento del satélite cae desde las imágenes de marcos de tiempo y medir el ápice largo y ancho de la columna formada en coalescencia parcial antes de pinzamiento de gotas secundarias. Medir el tamaño de las gotas secundarias expulsados. Contar el número de cascada en un proceso repetido de pinch-off.</li>
	<li>Observar todas las diferencias cualitativas en cada región.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Yarin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drop+impact+dynamics:+Splashing,+spreading,+receding,+bouncing&#8230;.">Drop impact dynamics: Splashing, spreading, receding, bouncing&#8230;.</a> Annual Review of Fluid Mechanics. 38, 159-192 (2006).</li><li>Rein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phenomena+of+liquid+drop+impact+on+solid+and+liquid+surfaces.">Phenomena of liquid drop impact on solid and liquid surfaces.</a> Fluid Dynamics Research. 12 (2), 61-93 (1993).</li><li>Liang, G., Mudawar, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+mass+and+momentum+interactions+during+drop+impact+on+a+liquid+film.">Review of mass and momentum interactions during drop impact on a liquid film.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 101, 577-599 (2016).</li><li>Dam, D. B., Le Clerc, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+of+the+impact+of+an+ink-jet+printed+droplet+on+a+solid+substrate.">Experimental study of the impact of an ink-jet printed droplet on a solid substrate.</a> Physics of Fluids. 16 (9), 3403-3414 (2004).</li><li>Worthington, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A study of splashes. , (1908).</li><li>Edgerton, H. E., Killian, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Flash! Seeing the unseen by ultra-high-speed photography. , (1954).</li><li>Josserand, C., Thoroddsen, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drop+impact+on+a+solid+surface.">Drop impact on a solid surface.</a> Annual Review of Fluid Mechanics. 48, 365-391 (2016).</li><li>Kolinski, J. M., Mahadevan, L., Rubinstein, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lift-off+instability+during+the+impact+of+a+drop+on+a+solid+surface.">Lift-off instability during the impact of a drop on a solid surface.</a> Physical Review Letters. 112 (13), 134501 (2014).</li><li>Hobbs, P. V., Osheroff, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Splashing+of+drops+on+shallow+liquids.">Splashing of drops on shallow liquids.</a> Science. 158 (3805), 1184-1186 (1967).</li><li>Adomeit, P., Renz, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrodynamics+of+three-dimensional+waves+in+laminar+falling+films.">Hydrodynamics of three-dimensional waves in laminar falling films.</a> International Journal of Multiphase Flow. 26 (7), 1183-1208 (2000).</li><li>Blanchette, F., Bigioni, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+drop+coalescence+at+fluid+interfaces.">Dynamics of drop coalescence at fluid interfaces.</a> Journal of Fluid Mechanics. 620, 333-352 (2009).</li><li>Wang, A. B., Chen, C. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Splashing+impact+of+a+single+drop+onto+very+thin+liquid+films.">Splashing impact of a single drop onto very thin liquid films.</a> Physics of Fluids. 12 (9), 2155-2158 (2000).</li><li>Che, Z., Deygas, A., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+droplets+on+inclined+flowing+liquid+films.">Impact of droplets on inclined flowing liquid films.</a> Physical Review E. 92 (2), 023032 (2015).</li><li>Craster, R. V., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+and+stability+of+thin+liquid+films.">Dynamics and stability of thin liquid films.</a> Reviews of Modern Physics. 81 (3), 1131 (2009).</li><li>Adebayo, I. T., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+impact+on+flowing+liquid+films+with+inlet+forcing:+the+splashing+regime.">Droplet impact on flowing liquid films with inlet forcing: the splashing regime.</a> Soft Matter. 13 (41), 7473-7485 (2017).</li><li>Chang, H. H., Demekhin, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Complex wave dynamics on thin films. 14, (2002).</li><li>Liu, J., Gollub, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solitary+wave+dynamics+of+film+flows.">Solitary wave dynamics of film flows.</a> Physics of Fluids. 6 (5), 1702-1712 (1994).</li><li>Benjamin, T. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wave+formation+in+laminar+flow+down+an+inclined+plane.">Wave formation in laminar flow down an inclined plane.</a> Journal of Fluid Mechanics. 2 (6), 554-573 (1957).</li><li>Kalliadasis, S., Ruyer-Quil, C., Scheid, B., Velarde, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Falling liquid films. 176, (2011).</li><li>Adebayo, I., Xie, Z., Che, Z., Matar, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doubly+excited+pulse+waves+on+thin+liquid+films+flowing+down+an+inclined+plane:+An+experimental+and+numerical+study.">Doubly excited pulse waves on thin liquid films flowing down an inclined plane: An experimental and numerical study.</a> Physical Review E. 96 (1), 013118 (2017).</li><li>Turitsyn, K. S., Lai, L., Zhang, W. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Disconnection+of+an+Underwater+Air+Bubble:+Persistent+Neck+Vibrations+Evolve+into+a+smooth+Contact.">Asymmetric Disconnection of an Underwater Air Bubble: Persistent Neck Vibrations Evolve into a smooth Contact.</a> Physical Review Letters. 103, 124501 (2009).</li><li>Miskin, M. Z., Jaeger, H. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+Formation+and+Scaling+in+Dense+Suspensions.">Droplet Formation and Scaling in Dense Suspensions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109, 4389-4394 (2012).</li><li>Paulsen, J. D., Burton, J. C., Nagel, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viscous+to+Inertial+Crossover+in+Liquid+Drop+Coalescence.">Viscous to Inertial Crossover in Liquid Drop Coalescence.</a> Physical Review Letters. 103, 114501 (2011).</li><li>Royer, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Birth+and+growth+of+a+granular+jet.">Birth and growth of a granular jet.</a> Physical Review E. 78, 011305 (2008).</li></ol>

Los autores no tienen nada que declarar.

En esta sección, le ofrecemos algunos consejos necesarios para asegurar resultados cualitativos se obtienen a partir del protocolo. En primer lugar, el sustrato de vidrio en el que los flujos de la película líquida deben estar completamente libre de suciedad para garantizar las propiedades de la película líquida se mantiene sin compromisos. Esto es realizable por una limpieza regular (probablemente con un detergente adecuado y limpiar sobre una bandeja para evitar la disolución en el sistema). Del mismo modo, debe haber un recambio regular del líquido de prueba todo después de algunos redondos experimentales, para garantizar resultados precisos.
En segundo lugar, la cámara de distribución de líquido debe ser bien endentada y también mantenerse hermético para asegurar que la película líquida juicioso es uniforme. Esto puede hacerse manualmente de succión aire fuera de la caja de distribución antes de cada experimento. También se recomienda el uso de micrómetro-pasos en la entrada de cine para ajustar la altura del entrehierro en la entrada de cine para el espesor del film exacto predicho por la estimación de Nusselt del flujo de la película en el número de Reynolds correspondiente. Esto evita un salto hidráulico o reflujo en la entrada.
La operación de la válvula de solenoide también siempre debe comprobar y comprobada correctamente. Esto es porque una pulsación adecuada del flujo es necesaria para garantizar la producción de las olas forzadas. Esto puede comprobarse desde el sonido regular de la válvula solenoide, así como una pulsación percibida a lo largo de las tuberías de conexión. La tasa de flujo de líquido en la bomba de la jeringuilla también debe establecer cuidadosamente para asegurar que las gotitas son expulsadas en forma de goteo, evitando cualquier aceleración previa antes de caer.
Debe garantizarse la adecuada calibración de la cámara de alta velocidad para obtener resultados muy precisos. El tamaño de la abertura debe también ser seleccionado teniendo en cuenta parámetros como la profundidad de campo, tiempo de exposición y brillo de imagen total. Para accionar durante la grabación de vídeo, la cámara los usuarios deben Estimar cuántos Marcos deben registrarse antes de dispararla. Esto puede variar con los individuos, dependiendo del tiempo de impacto de la gota, por lo tanto, se recomiendan varias pruebas de ensayo para practicar antes de las medidas reales. Del mismo modo, la fuente de luz debe estar bien arreglado y bien difundida para minimizar las sombras en la imagen.
Es importante destacar y recordar que el objetivo principal del estudio es el aporte de las ondas a la dinámica del impacto de las gotas que caen, por lo tanto, la formación de estructuras de onda regular es esencial para un estudio preciso de la física subyacente. En escenarios donde se observan las estructuras de la onda rápida transición a estructuras tridimensionales, se recomienda que el ángulo de inclinación del substrato sea reducido14,19 para facilitar una transición más lenta de las estructuras de la onda .
Una limitación de la técnica se observa en la ausencia de un dispositivo de medición especificar el espesor de película instantánea real en cada región de impacto. Esto habría proporcionado información adicional sobre el total fenómeno observado.
En Resumen, el procedimiento descrito en este informe también puede utilizarse para estudiar la dinámica de la evolución de onda simple, mientras que el sistema de alta velocidad descrito puede aplicarse a muchos campos de investigación con dinámica rápida como gota líquida ruptura21, 22/coalescence23, jets granular24, etc. donde se observan importantes fenómenos en una micro escala de tiempo.

Impacto de la gota es un fenómeno muy común en la naturaleza y atrae la atención de cualquier curioso observador1. Constituye un área activa de investigación debido a sus numerosas aplicaciones incluyendo enfriamiento de aerosol de extinción de incendios, de chorro de tinta-impresión, capa de aerosol, deposición de protuberancias de soldadura en placas de circuito impreso, el diseño de motores de combustión interna, limpieza de la superficie e impresión de la celda2. Su aplicación se extiende también a la agricultura, por ejemplo, por aspersión riego y cultivos rociando3,4. Trabajo pionero data delsiglo 19, con el trabajo de Worthington5, mientras que grandes avances sólo han realizado recientemente debido a la aparición de imágenes alta velocidad6 . Desde entonces, varios estudios han hecho; utilizando diferentes tipos de superficies de impacto desde sólidos7,8, poco profundas,9 y piscinas profundas líquido10,11 a películas delgadas12,13.
Sin embargo, a pesar del gran volumen de investigación sobre el impacto de la gota en superficies líquidas (es decir, someras y profundas piscinas y películas quietas), impacto en películas líquidas delgadas que no ha recibido tanta atención. Además, hasta ahora, los estudios han descuidado las contribuciones de estructuras espaciales de las ondas dinámicas de impacto de gotas.
En este informe, presentamos un detallado procedimiento experimental para investigar el proceso de impacto de gota que fluye películas cuya dinámica está influenciado por la entrada de la imposición de la tasa de flujo de líquido; a continuación, nos referimos a ellos como 'controlado'. Nos encontramos con que estas tienen numerosas aplicaciones en las industrias de multifase (por ejemplo, en el enfriamiento Torres, en columnas de destilación y también en el régimen de flujo anular observado en los flujos de dos fases), sobre todo como control de película se ha convertido en un paso importante en la intensificación de calor y transferencia de masa en muchas industrias de proceso14. El lector interesado se refiere a nuestro trabajo anterior15 para más detalles sobre los resultados de nuestros esfuerzos de investigación en esto.
Esta aplicación de oscilaciones de frecuencia de los resultados de tasa de flujo de entrada en la formación de olas regulares sobre la superficie de la película. Nos centramos en la familia de la onda solitaria, que se caracteriza esencialmente por picos estrechos muy separadas y es precedida por una serie de delantero-funcionamiento ondas capilares16,17,18. Estudiamos el resultado de los impactos asociados a las tres partes principales de la estructura de la onda solitaria: la 'película plana', 'joroba de la ola' y 'onda capilar' delantero-funcionamiento regiones. También contrastan estos resultados con aquellos asociados con las películas que fluye sin control. Nuestros resultados muestran que la naturaleza estocástica de aparición de la onda en la película descontrolada afecta notablemente los resultados del impacto de la gota, con las regiones separadas de la película controlada también nuevos mecanismos, que tenemos tanto detallado cualitativo y cuantitativamente.
En el de la papel anterior15, utilizando el mismo procedimiento, se estudió el efecto del control de la película sobre la dinámica de impacto de gota en el régimen de salpicaduras. Los resultados obtenidos mostraron diferencias cuantitativas y cualitativas en la morfología de la corona (altura, diámetro, espesor de pared, ángulo de inclinación y dirección) así como la distribución del número y tamaño de las gotas secundarias expulsadas.
En este informe, describimos el montaje diseñado para entender el papel fundamental desempeñado por estas estructuras espaciales en la dinámica de impacto de gota y también presente información sucinta de nuestros resultados no sólo en el régimen de salpicaduras, sino también para otros resultados de gota impacto (viz saltando, deslizando, coalescencia parcial/total). Siguiendo el protocolo estándar que se describen a continuación, el efecto del control de la película sobre la dinámica de impacto de la gota puede ser estudiado de manera reproducible.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Function generator</td>
			<td>GW INSTEK</td>
			<td>AFG 2005 Series, Digital. Geo0852266</td>
			<td>Produces a varied type of wave signals, ranging from sine, square to saw-tooth wave at different frequencies (0.1 Hz - 5 MHz).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe pump</td>
			<td>Braintree Scientific Inc.</td>
			<td>Bs-8000 /225540</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solenoid valve</td>
			<td>SMC-VXD</td>
			<td>2142A. 
			0AE-5001</td>
			<td>Series-pilot-operated-two-port</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Relay</td>
			<td>Takamisara</td>
			<td>A5W-K. 
			154424C-03L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric pump</td>
			<td>Clarke SP</td>
			<td>SPE1200SS 1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flow meter</td>
			<td>RS Component</td>
			<td>CYNERGY3 UF25B 14011600040110</td>
			<td>Measurement range: 0.2-25 L/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micrometer step</td>
			<td>RS Component</td>
			<td>Micrometer Head</td>
			<td>0.01 mm/0 -13 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High-speed camera</td>
			<td>Olympus</td>
			<td>I-SPEED 3.</td>
			<td>Capable of recording at up to 100, 000 frames per second.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light source</td>
			<td>TLC Electrical supplies</td>
			<td>IP54 -black</td>
			<td>Double enclosed halogen floodlight. Rating 500 W.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Light diffusor</td>
			<td>OptiGraphix</td>
			<td>DFPMET</td>
			<td>250 &#956;m thickness</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass substrate</td>
			<td>Instrument Glasses Ltd</td>
			<td>Soda Lime Float Glass; 570 mm x 300 mm x 4 mm</td>
			<td>Flatness tolerance 0.02/0.04.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Macro-lenses</td>
			<td>(a) Nikon 
			(b) Sigma</td>
			<td>(a) AF-Micro-Nikkor 60 mm f/2.8 D 
			(b) 105 mm f/2.8 Macro-Ex</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Test-liquid</td>
			<td>De-ionized water from the Imperial College Analytical Lab.</td>
			<td>Standard solution 
			(AnalaR)</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

film control to study contributions of waves to droplet impact dynamics on thin flowing liquid films

Impacto de la gota es un fenómeno muy común en la naturaleza y llama la atención debido a su fascinación estética y amplias aplicaciones. Estudios previos en películas líquidas fluidas han descuidado las contribuciones de estructuras espaciales de olas para el resultado del impacto, mientras que esto se ha demostrado recientemente para tener una influencia significativa en la dinámica del impacto de la gota. En este informe, describimos un procedimiento paso a paso para investigar el efecto de forzar la entrada periódica de una película de líquido que fluye hacia la producción de estructuras de onda spatiotemporally regular dinámica de impacto de gota. Un generador de funciones con respecto a una válvula de solenoide se utiliza para excitar estas estructuras de onda spatiotemporally regular en la superficie de la película mientras que la dinámica del impacto de las gotas de tamaño uniforme es capturada usando una cámara de alta velocidad. Luego se estudian tres regiones distintas; como la región de onda capilar anterior al pico de la onda grande, la región de película plana y la región de joroba de la ola. Los efectos de cantidades sin dimensiones importantes tales como película de Reynolds, Weber de la gota y número de Ohnesorge parametrizado por el caudal de película, velocidad de caída y tamaño de gota también se examinan. Nuestros resultados muestran interesantes, hasta ahora sin descubrir dinámica provocada por esta aplicación de película entrada obligando a de la película que fluye por ambas gotas de baja y alta inercia.

Watch this Scientific Journal Video about Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films at JoVE.com

Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Se presenta un protocolo para el estudio de las contribuciones de las ondas dinámicas de impacto de gota en las películas de líquido que fluye.

Control de la película para el estudio de las contribuciones de las ondas dinámicas de impacto de gota en películas líquidas delgadas que fluye

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous ...

film-control-to-study-contributions-waves-to-droplet-impact-dynamics

Research

JoVE Journal

Engineering

7.3K vistas.  Imperial College London. Se presenta un protocolo para el estudio de las contribuciones de las ondas dinámicas de impacto de gota en las películas de líquido que fluye.

Video: Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Polycrystalline Silicon Thin-film Solar cells with Plasmonic-enhanced Light-trapping

One of major approaches to cheaper solar cells is reducing the amount of semiconductor material used for their fabrication and making cells thinner. To compensate for lower light absorption such physically thin devices have to incorporate light-trapping which increases their optical thickness. Light scattering by textured surfaces is a common technique but it cannot be universally applied to all solar cell technologies. Some cells, for example those made of evaporated silicon, are planar as produced and they require an alternative light-trapping means suitable for planar devices. Metal nanoparticles formed on planar silicon cell surface and capable of light scattering due to surface plasmon resonance is an effective approach.
The paper presents a fabrication procedure of evaporated polycrystalline silicon solar cells with plasmonic light-trapping and demonstrates how the cell quantum efficiency improves due to presence of metal nanoparticles.
To fabricate the cells a film consisting of alternative boron and phosphorous doped silicon layers is deposited on glass substrate by electron beam evaporation. An Initially amorphous film is crystallised and electronic defects are mitigated by annealing and hydrogen passivation. Metal grid contacts are applied to the layers of opposite polarity to extract electricity generated by the cell. Typically, such a ~2 &mu;m thick cell has a short-circuit current density (Jsc) of 14-16 mA/cm2, which can be increased up to 17-18 mA/cm2 (~25% higher) after application of a simple diffuse back reflector made of a white paint.
To implement plasmonic light-trapping a silver nanoparticle array is formed on the metallised cell silicon surface. A precursor silver film is deposited on the cell by thermal evaporation and annealed at 23&deg;C to form silver nanoparticles. Nanoparticle size and coverage, which affect plasmonic light-scattering, can be tuned for enhanced cell performance by varying the precursor film thickness and its annealing conditions. An optimised nanoparticle array alone results in cell Jsc enhancement of about 28%, similar to the effect of the diffuse reflector. The photocurrent can be further increased by coating the nanoparticles by a low refractive index dielectric, like MgF2, and applying the diffused reflector. The complete plasmonic cell structure comprises the polycrystalline silicon film, a silver nanoparticle array, a layer of MgF2, and a diffuse reflector. The Jsc for such cell is 21-23 mA/cm2, up to 45% higher than Jsc of the original cell without light-trapping or ~25% higher than Jsc for the cell with the diffuse reflector only.
Introduction
Light-trapping in silicon solar cells is commonly achieved via light scattering at textured interfaces. Scattered light travels through a cell at oblique angles for a longer distance and when such angles exceed the critical angle at the cell interfaces the light is permanently trapped in the cell by total internal reflection (Animation 1: Light-trapping). Although this scheme works well for most solar cells, there are developing technologies where ultra-thin Si layers are produced planar (e.g. layer-transfer technologies and epitaxial c-Si layers) 1 and or when such layers are not compatible with textures substrates (e.g. evaporated silicon) 2. For such originally planar Si layer alternative light trapping approaches, such as diffuse white paint reflector 3, silicon plasma texturing 4 or high refractive index nanoparticle reflector 5 have been suggested.
Metal nanoparticles can effectively scatter incident light into a higher refractive index material, like silicon, due to the surface plasmon resonance effect 6. They also can be easily formed on the planar silicon cell surface thus offering a light-trapping approach alternative to texturing. For a nanoparticle located at the air-silicon interface the scattered light fraction coupled into silicon exceeds 95% and a large faction of that light is scattered at angles above critical providing nearly ideal light-trapping condition (Animation 2: Plasmons on NP). The resonance can be tuned to the wavelength region, which is most important for a particular cell material and design, by varying the nanoparticle average size, surface coverage and local dielectric environment 6,7. Theoretical design principles of plasmonic nanoparticle solar cells have been suggested 8. In practice, Ag nanoparticle array is an ideal light-trapping partner for poly-Si thin-film solar cells because most of these design principle are naturally met. The simplest way of forming nanoparticles by thermal annealing of a thin precursor Ag film results in a random array with a relatively wide size and shape distribution, which is particularly suitable for light-trapping because such an array has a wide resonance peak, covering the wavelength range of 700-900 nm, important for poly-Si solar cell performance. The nanoparticle array can only be located on the rear poly-Si cell surface thus avoiding destructive interference between incident and scattered light which occurs for front-located nanoparticles 9. Moreover, poly-Si thin-film cells do not requires a passivating layer and the flat base-shaped nanoparticles (that naturally result from thermal annealing of a metal film) can be directly placed on silicon further increases plasmonic scattering efficiency due to surface plasmon-polariton resonance 10.
The cell with the plasmonic nanoparticle array as described above can have a photocurrent about 28% higher than the original cell. However, the array still transmits a significant amount of light which escapes through the rear of the cell and does not contribute into the current. This loss can be mitigated by adding a rear reflector to allow catching transmitted light and re-directing it back to the cell. Providing sufficient distance between the reflector and the nanoparticles (a few hundred nanometers) the reflected light will then experience one more plasmonic scattering event while passing through the nanoparticle array on re-entering the cell and the reflector itself can be made diffuse - both effects further facilitating light scattering and hence light-trapping. Importantly, the Ag nanoparticles have to be encapsulated with an inert and low refractive index dielectric, like MgF2 or SiO2, from the rear reflector to avoid mechanical and chemical damage 7. Low refractive index for this cladding layer is required to maintain a high coupling fraction into silicon and larger scattering angles, which are ensured by the high optical contrast between the media on both sides of the nanoparticle, silicon and dielectric 6. The photocurrent of the plasmonic cell with the diffuse rear reflector can be up to 45% higher than the current of the original cell or up to 25% higher than the current of an equivalent cell with the diffuse reflector only.

Polycrystalline silicon thin-film solar cells on glass are fabricated by deposition of boron and phosphorous doped silicon layers followed by crystallisation, defect passivation and metallisation. Plasmonic light-trapping is introduced by forming Ag nanoparticles on the silicon cell surface capped with a diffused reflector resulting in ~45% photocurrent enhancement.

De silicio policristalino película delgada de células solares con plasmónica mejorada luz que atrapa

One of major approaches to cheaper solar cells is reducing the amount of semiconductor material used for their fabrication and making cells thinner. To ...

Investigación

Ingeniería

Nanomoulding of Functional Materials, a Versatile Complementary Pattern Replication Method to Nanoimprinting

We describe a nanomoulding technique which allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks and full devices. Nanomoulding combined with layer transfer enables the replication of arbitrary surface patterns from a master structure onto the functional material. Nanomoulding can be performed on any nanoimprinting setup and can be applied to a wide range of materials and deposition processes. In particular we demonstrate the fabrication of patterned transparent zinc oxide electrodes for light trapping applications in solar cells.

We describe a nanomoulding technique which allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks and full devices. Nanomoulding can be performed on any nanoimprinting setup and can be applied to a wide range of materials and deposition processes.

Nanomoulding de Functional Materials, un versátil método complementario para la replicación de patrones para nanoimpresión

We describe a nanomoulding technique which  allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks  and full devices. Nanomoulding ...

Fast Imaging Technique to Study Drop Impact Dynamics of Non-Newtonian Fluids

In the field of fluid mechanics, many dynamical processes not only occur over a very short time interval but also require high spatial resolution for detailed observation, scenarios that make it challenging to observe with conventional imaging systems. One of these is the drop impact of liquids, which usually happens within one tenth of millisecond. To tackle this challenge, a fast imaging technique is introduced that combines a high-speed camera (capable of up to one million frames per second) with a macro lens with long working distance to bring the spatial resolution of the image down to 10 &#181;m/pixel. The imaging technique enables precise measurement of relevant fluid dynamic quantities, such as the flow field, the spreading distance and the splashing speed, from analysis of the recorded video. To demonstrate the capabilities of this visualization system, the impact dynamics when droplets of non-Newtonian fluids impinge on a flat hard surface are characterized. Two situations are considered: for oxidized liquid metal droplets we focus on the spreading behavior, and for densely packed suspensions we determine the onset of splashing. More generally, the combination of high temporal and spatial imaging resolution introduced here offers advantages for studying fast dynamics across a wide range of microscale phenomena.

Drop impact of non-Newtonian fluids is a complex process since different physical parameters influence the dynamics over a very short time (less than one tenth of a millisecond). A fast imaging technique is introduced in order to characterize the impact behaviors of different non-Newtonian fluids.

Técnica de escaneo rápido para el Estudio de impacto por caída de la Dinámica de Fluidos no newtonianos

In the field of fluid mechanics, many dynamical processes not only occur over a very short time interval but also require high spatial resolution for ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can potentially contribute to the exposure of biota and humans. The diffusive gradients in thin films technique is introduced here for in-situ measurements of Pu bioavailability and speciation. A diffusion cell constructed for laboratory experiments with Pu and the newly developed protocol make it possible to simulate the environmental behavior of Pu in model solutions of various chemical compositions. Adjustment of the oxidation states to Pu(IV) and Pu(V) described in this protocol is essential in order to investigate the complex redox chemistry of plutonium in the environment. The calibration of this technique and the results obtained in the laboratory experiments enable to develop a specific DGT device for in-situ Pu measurements in freshwaters. Accelerator-based mass-spectrometry measurements of Pu accumulated by DGTs in a karst spring allowed determining the bioavailability of Pu in a mineral freshwater environment. Application of this protocol for Pu measurements using DGT devices has a large potential to improve our understanding of the speciation and the biological transfer of Pu in aquatic ecosystems.

The technique of diffusive gradients in thin films (DGT) is proposed for speciation studies of plutonium. This protocol describes diffusion experiments probing the behavior of Pu(IV) and Pu(V) in presence of organic matter. DGTs deployed in a karstic spring allow assessment of the bioavailability of Pu.

Especiación y biodisponibilidad mediciones de plutonio Ambiental Uso de Difusión en Thin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Recombination Dynamics in Thin-film Photovoltaic Materials via Time-resolved Microwave Conductivity

A method for investigating recombination dynamics of photo-induced charge carriers in thin film semiconductors, specifically in photovoltaic materials such as organo-lead halide perovskites is presented. The perovskite film thickness and absorption coefficient are initially characterized by profilometry and UV-VIS absorption spectroscopy. Calibration of both laser power and cavity sensitivity is described in detail. A protocol for performing Flash-photolysis Time Resolved Microwave Conductivity (TRMC) experiments, a non-contact method of determining the conductivity of a material, is presented. A process for identifying the real and imaginary components of the complex conductivity by performing TRMC as a function of microwave frequency is given. Charge carrier dynamics are determined under different excitation regimes (including both power and wavelength). Techniques for distinguishing between direct and trap-mediated decay processes are presented and discussed. Results are modelled and interpreted with reference to a general kinetic model of photoinduced charge carriers in a semiconductor. The techniques described are applicable to a wide range of optoelectronic materials, including organic and inorganic photovoltaic materials, nanoparticles, and conducting/semiconducting thin films.

A Time Resolved Microwave Conductivity technique for investigating direct and trap-mediated recombination dynamics and determining carrier mobilities of thin film semiconductors is presented here.

La recombinación Dinámica de capa fina en materiales fotovoltaicos a través de conductividad de microondas resuelta en el tiempo

A method for investigating recombination dynamics of photo-induced charge carriers in thin film semiconductors, specifically in photovoltaic materials ...

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for Cu(In,Ga)Se2 Solar Cells

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction of degradation mechanisms and prevention of module field failure can consequently decrease investment risks as well as increase the electricity yield. An improved knowledge level can for these reasons significantly decrease the total costs of PV electricity. 
In order to better understand and minimize the degradation of PV modules, the occurring degradation mechanisms and conditions should be identified. This should preferably happen under combined stresses, since modules in the field are also simultaneously exposed to multiple stress factors. Therefore, two 'Combined Stress test with in situ measurement' setups have been designed and constructed. These setups allow the simultaneous use of humidity, temperature, illumination, and electrical biases as independently controlled stress factors on solar cells and minimodules. The setups also allow real-time monitoring of the electrical properties of these samples. This protocol presents these setups and describes the experimental possibilities. Moreover, results obtained with these setups are also presented: various examples about the influence of both deposition and degradation conditions on the stability of thin film Cu(In,Ga)Se2 (CIGS) as well as Cu2ZnSnSe4 (CZTS) solar cells are described. Results on the temperature dependency of CIGS solar cells are also presented.

In Situ Monitoring of the Accelerated Performance Degradation of Solar Cells and Modules: A Case Study for CuIn,GaSe2 Solar Cells

Two &#39;Combined Stress test with in situ measurement&#39; setups, which allow real-time monitoring of accelerated degradation of solar cells and modules, were designed and constructed. These setups allow the simultaneous use of humidity, temperature, electrical biases, and illumination as independently controlled stress factors. The setups and various experiments executed are presented.

In Situ Monitoreo de la degradación de rendimiento acelerado de células solares y módulos: un estudio de caso para celdas solares de Cu (In, Ga) Se2

The levelized cost of electricity (LCOE) of photovoltaic (PV) systems is determined by, among other factors, the PV module reliability. Better prediction ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present an advanced method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics. The proposed process addresses several fabrication issues, including large area processing. Specifically, the protocol describes a process for fabricating ultra-thin color films using an electron beam evaporator for oblique angle deposition of germanium (Ge) and gold (Au) on silicon (Si) substrates.&#160; Film porosity produced by the oblique angle deposition induces color changes in the ultra-thin film. The degree of color change depends on factors such as deposition angle and film thickness. Fabricated samples of the ultra-thin color films showed improved color tunability and color purity. In addition, the measured reflectance of the fabricated samples was converted into chromatic values and analyzed in terms of color. Our ultra-thin film fabricating method is expected to be used for various ultra-thin film applications such as flexible color electrodes, thin film solar cells, and optical filters. Also, the process developed here for analyzing the color of the fabricated samples is broadly useful for studying various color structures.

We present a detailed method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics for optical coatings. The oblique angle deposition technique using an electron beam evaporator allows improved color tunability and purity. Fabricated films of Ge and Au on Si substrates were analyzed by reflectance measurements and color information conversion.

Fabricación de películas ultra delgadas Color con altamente absorbente de los medios de comunicación mediante deposición oblicua

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Bulk and Thin Film Synthesis of Compositionally Variant Entropy-stabilized Oxides

Here, we present a procedure for the synthesis of bulk and thin film multicomponent (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O (Co variant) and (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x))O (Cu variant) entropy-stabilized oxides. Phase pure and chemically homogeneous (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O (x = 0.20, 0.27, 0.33) and (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x))O (x = 0.11, 0.27) ceramic pellets are synthesized and used in the deposition of ultra-high quality, phase pure, single crystalline thin films of the target stoichiometry. A detailed methodology for the deposition of smooth, chemically homogeneous, entropy-stabilized oxide thin films by pulsed laser deposition on (001)-oriented MgO substrates is described. The phase and crystallinity of bulk and thin film materials are confirmed using X-ray diffraction. Composition and chemical homogeneity are confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. The surface topography of thin films is measured with scanning probe microscopy. The synthesis of high quality, single crystalline, entropy-stabilized oxide thin films enables the study of interface, size, strain, and disorder effects on the properties in this new class of highly disordered oxide materials.

The synthesis of high quality bulk and thin film (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O and (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x))O entropy-stabilized oxides is presented.

A granel y síntesis de la película fina de composición variantes óxidos entropía estabilizada

Here, we present a procedure for the synthesis of bulk and thin film multicomponent (Mg0.25(1-x)CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x))O (Co variant) and ...

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio frequency (RF) magnetron sputtering. LSMO nanoparticles were deposited with diameters from 10 to 20 nm and heights between 20 and 50 nm. At the same time, (Gd) Ba2Cu3O7&#8722;&#948; ((Gd) BCO) films were fabricated on both undecorated and LSMO nanoparticle decorated STO substrates using RF magnetron sputtering. This report also describes the properties of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 quasi-bilayer films structures (e.g., crystalline phase, morphology, chemical composition); magnetization, magneto-transport, and superconducting transport properties were also evaluated.

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½ Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Here, we present a protocol to grow LSMO nanoparticles and (Gd) BCO films on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio frequency (RF)-sputtering.

Radio frecuencia de magnetrón Sputtering de GdBa2Cu3O7−δ/ La0.67Films Sr0.33MnO3 cuasi-bicapa sobre sustratos de monocristal SrTiO3 (STO)

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

Determining Tribocorrosion Rate and Wear-Corrosion Synergy of Bulk and Thin Film Aluminum Alloys

The increasing complexity and severity of service conditions in areas, such as aerospace and marine industries, nuclear systems, microelectronics, batteries, and biomedical devices, etc., impose great challenges on the reliable performance of alloys exposed to extreme conditions where mechanical and electrochemical attack co-exist. Finding ways for alloys to mitigate the combined attack of wear and corrosion (i.e., tribocorrosion) under such extreme conditions is thus highly critical for improving their reliability and service lifetime when used in such conditions. The challenge lies in the fact that wear and corrosion are not independent of each other, but rather work synergistically to accelerate the total material loss. Thus, a reliable method to evaluate the tribocorrosion resistance of metals and alloys is needed. Here, a protocol for measuring the tribocorrosion rate and wear-corrosion synergy of Al-based bulk and thin film samples in a corrosive environment under room temperature is presented.

Here, we present a protocol to measure the tribocorrosion rate and wear-corrosion synergy of thin film and bulk Al alloys in simulated sea water at room temperature.

Control de la película para el estudio de las contribuciones de las ondas dinámicas de impacto de gota en películas líquidas delgadas que fluye

Resumen

Explorar más videos

Capítulos en este video