Вот такой вопрос задали. Если у кого есть идеи, ответьте
здесь, please.
Я аспирант и вот позвали меня работать в школу в качестве преподавателя. В школе есть лаборатория под названием нанотехнологии. Идея работы этой лаборатории заключается в самостоятельном изучении школьниками объектов нано-размера. В школе есть единственный прибор - сканирующий зондовый микроскоп NT-MDT NanoEducdtor.
О приборе:
Скажу сразу, что я на этом микроскопе еще ни разу сам не работал, поэтому могу в чем-то ошибаться.
Вот реклама возможностей прибора:
nano.donstu.ru/nanoeduc.jpg
На сколько я понимаю достаточно четко и отчетливо микроскоп может различать объекты, обладающие размером ~1 мкм с диапазоном сканирования 100x100 мкм.
Спецификация здесь
www.rusnanonet.ru/equipment/ntmdt_nanoeducator/
Собственно вопрос:
Итак исходя из возможностей прибора (различает объекты ~1 мкм на площади 100x100 мкм) нужно придумать темы для научного школьного исследования. Результатом исследования должна быть самостоятельная научная работа школьника.
Проблема:
В прошлом году этой лабораторией руководил другой преподаватель и он не смог придумать тем исседования, доступных школьникам. В итоге лаборатория занималась изучением прибора, его возможностей и сканирующей зондовой микроскопией вообще. Школьный уровень определяет границы исследования. Нужны такие задачи, над которыми школьник может размышлять без оперирования сложными математическими методами и запутанными физическими процессами.
Один из вариантов:
Пока единственной идеей использования этого прибора в научном школьном исследовании, пришедшей мне в голову является изучение эффекта лотоса. Сам эффект заключается в том, что поверхность становится супер гидрофобной если на ней есть пупырышки определенного размера и формы из гидрофобных веществ. Эффект пупырышков заключается в том, что капля воды, лежащая на поверхности опирается на верхушки пупырышков и имеет малую площадь соприкосновения. Поэтому она не растекается по поверхности и каплю легко сдуть с поверхности, капля даже не оставляет следа вдоль своей траектории. Лист лотоса обладает такими пупырышками, диаметр которых составляет ~10 мкм. То есть эти объекты можно исследовать на микроскопе очень даже хорошо и детально.
Так вот, идея в следующем - дети исследуют различные поверхности, для каждой поверхности определяют угол под которым капля лежит на поверхности. Далее в зависимости от плотности населения пупырышков и их формы капли будут по-разному лежать на этих поверхностях. Они измерят угол смачивания и будут строить зависимости.
Эта задача хороша тем, что она не ограничивается работой на микроскопе, а предполагает дальнейшие размышления в сторону вопросов, посвященных связям между свойствами смачивания образцов и микроструктурой их поверхности.
Для того, чтобы эту идею осуществить мне нужны образцы. Сейчас есть различные препараты, которые придают супергидрофобные свойства поверхностям за счет образования нужной микроструктуры (или даже наноструктуры?) поверхности. Но я в них не разбираюсь, поэтому если вы мне подскажите что лучше использовать, то я буду очень благодарен.
Еще раз вопрос:
Помогите мне придумать темы для школьного исследования, касающиеся нано-технологий, и которые осуществимы при помощи данного микроскопа (хорошо различает объекты размером 1 мкм на площади 100x100 мкм). Но исследование не должно ограничиваться получением изображения поверхности.
Кроме того, подскажите какие доступные хим препараты лучше использовать в моем случае, которые придают эффект лотоса обрабатываемой поверхности?