狭缝孔几何中毛细金香桥的制造和可视化
Summary
介绍了在狭缝孔几何中创建和成像毛细金桥的程序。毛细管桥的创建依赖于柱子的形成，以提供定向物理和化学异质性来固定流体。 毛细金桥使用微舞台形成和操作，并使用 CCD 摄像机进行可视化。
Abstract
介绍了在狭缝孔几何中创建和成像毛细金桥的程序。高纵横比疏水柱被制造和功能化，使其顶部表面亲水。物理特征（柱子）与化学边界（柱子顶部的亲水膜）的结合提供了物理和化学异质性，固定三重接触线，这是创建稳定长而窄的毛细管桥的必要特征。带有柱子的基板连接到玻璃滑梯上，并固定在定制支架上。然后，将支架安装在四轴微台上，并定位柱子并行并朝对方。毛细细金桥是在两个基材之间的间隙中引入流体形成的，一旦面柱之间的分离减少到几百微米。然后使用自定义微舞台来改变毛细细桥的高度。CCD 摄像机定位为毛细细桥的长度或宽度，以描述流体界面的形态。宽度低至250μm，长度可达70毫米的柱子是用这种方法制造的，导致毛细桥的纵横比（长度/宽度）超过1001。
Introduction
毛细细桥的形状和产生的力的研究一直是广泛研究的主题2-7。最初，由于其简单性，大多数努力都集中在轴对称毛细桥上。毛细管桥通常发生在自然系统中，例如在颗粒和多孔介质8，9中发现的桥和用于技术应用的桥梁，例如用于翻转芯片技术10-15 的毛细管自组装，与交互表面的非单位式润湿特性不对称。改进的平版印刷技术与简单数值工具的可访问性相结合，可模拟流体接口，从而能够创建和建模日益复杂的毛细细桥。
狭缝孔几何中的毛细管桥提供了一个有趣的妥协：定向润湿特性导致非轴对称桥保留一些对称平面（这简化了分析）。它们作为多孔介质的案例研究，在理论和数字上进行了研究。然而，对狭缝孔几何毛细金桥的系统实验研究受到限制。在这里，我们介绍了一种方法，以创建和描述毛细孔几何毛细桥。简言之，该方法包括1）制造柱子以产生化学和物理异质性;2） 设计微舞台对齐和操纵桥梁;3） 从正面或两侧对毛细管桥进行成像，以描述其形态。桥梁形态的特征，以及表面进化器模拟的比较，在一个单独的出版物1提供。
Protocol
Representative Results
Discussion
这里介绍的方法提供了在狭缝孔几何中创建毛细金桥的方法，也是成像这些桥梁的方法，以便分析它们的形态，并将其与模拟和理论进行比较。
该方法结合了物理缓解和选择性化学模式，以创建不对称的润湿特性。如果只存在化学异质性，液体滴将保持在异质性上，直到接触角度超过湿度较低的（低表面能量）区域。当 PDMS 是低表面能量区域时，亲水/疏水边界的最大可实现?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者感谢国家科学基金会在”第1号赠款”下给予的支持。CMMI-00748094和 ONR N000141110629。
Materials
| 99.999% Gold wire | Kurt J. Lesker | EVMAU40040 | |
| Acetone | Pharmco-AAPER | C1107283 | |
| Dimethyl sulfoxide | Fisher | D128-500 | |
| Ethanol (200 proof) | Pharmco-AAPER | 111000200 | |
| Hydrochloric acid | EMD | HX0603-4 | |
| Hydrogen peroxide (30%) | EMD | HX0635-3 | |
| Isopropyl alcohol | Fisher | L-13597 | |
| Mercapto hexadecanoic acid (90%) | Sigma-Aldrich | 448303-1G | |
| Mercapto-propyl-trimethoxy-silane (MPTS) | Gelest | Sim6476-O-100GM | |
| Milli-Q DI water | Millipore | Milli-Q | |
| Nitrogen (gas) | Airgas | UN1066 | |
| Oxygen (gas) | Airgas | UN1072 | |
| Silicon wafers (4 in) | WRS Materials | CC8506 | |
| SU-8 2002 (negative photo resist) | MicroChem | SU82002 | |
| SU-8 2050 (negative photoresist) | MicroChem | SU82050 | |
| SU-8 Developer solution | MicroChem | Y020100 4000L1PE | |
| Sulfuric acid | J.T. Baker | 9681-03 | |
| Poly dimethy sulfoxide (PDMS) | Dow Corning | Sylgard -184 | |
| Toluene | Omnisolv | TX0737-1 |
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