Moniseinäisten hiilinanoputkien verkostoituminen vesipisaran pinnalla

Tässä tutkielmassa tarkastellaan kokeellisesti vesipisaran ja erittäin hydrofobisten hiilinanoputkien vuorovaikutusta. Työssä suoritetuissa kokeissa katsotaan niitä yllättävän monimutkaisia vaiheita, jotka seuraavat, kun vesipisara laitetaan hydrofiiliselle piisubstraatille, jolla on hiilinanoputkidepositio. Tutkimus on jatkoa aiemman väitöskirjantyön eräälle tietylle kokeelle. Vesipisaran ensin laajetessa ja myöhemmin kuivuessa sitä kuvataan kaukomikroskoopilla videoiden. Tutkimuksessa havaitaan hiilinanoputkien päätyvän vesipisaran päälle verkostoituen sen päällä todennäköisesti kapillaarivoimien vaikutuksesta. Pisaran kuivuttua verkostoitunut depositio jää piipalan pinnalle. Tätä niin sanottua redepositiota voidaan tarkastella kokeen jälkeen optisella mikroskoopilla ja pyyhkäisyelektronimikroskoopilla. Redepositio voitiin luokitella eri kategorioihin. Näitä kategorioita ovat näytteelle muodostuvat ketjut, depositiorengas ja muu redepositio. Selkeää riippuvuutta parametreistä ei löydetty kaikelle redepositiolle. Lisäksi havaittiin, että depositiolle muodostuvan tyhjentymisrenkaan ulkohalkaisija vastaa hyvin pallomaisella mallilla laskettua pisaran dimensiota. Tutkimuksessa muuttuvia parametrejä ovat suhteellinen kosteus, lämmitettävän näytealustan lämpötila, pisaran koko ja piipalan päällä olevan deposition vahvuus. Näiden parametrien havaittiin jonkin verran vaikuttavan jäljelle jäävään depositioon, mutta tarkka vaikutus jäi hieman avoimemmaksi kysymykseksi. Tutkielmassa käydään läpi myös laajasti tutkimuksen tekemiseen tarvittavaa laitteistotekniikkaa kosteudensäätelyyn, kosteuden mittaamiseen, lämpötilansäätelyyn ja kuvantamiseen liittyen.