Single and ensemble response of colloidal ellipsoids to a nearby ac electrode
Single and ensemble response of colloidal ellipsoids to a nearby ac electrode
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胶体椭球体对附近交流电极的单一和整体响应
DOI：
10.1016/j.colsurfa.2020.125384
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wirth, Christopher L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yan, Jiarui;Rashidi, Aidin;Wirth, Christopher L.
各向异性胶体可用作制造具有复杂微观结构和功能的组件的构建块。外部电场是用于组装此类胶体结构的关键工具。在这里，我们利用平行板电极几何形状来驱动微米级椭圆体胶体的运动。测量具有系统地改变纵横比的椭球体的伪二维层的响应作为电场强度和频率的函数。我们发现椭球系综结构对纵横比的依赖性较弱。即，聚集和分离区域仅轻微依赖于颗粒纵横比。我们发现，具有较小纵横比的椭球倾向于与电场对齐，而高纵横比的椭球则不会响应本文所使用的大小和时间尺度的电场。此外，我们发现无论长宽比如何，胶体聚集的动力学都非常相似。利用这些数据的补充实验证明了椭球体在能量不利方向上的长期沉积，该实验被用作测量椭球体倏逝波散射光的模型系统。
Anisotropic colloids can be used as building blocks for fabricating assemblies with complex microstructure and function. External electric fields are one key tool used to assemble such colloidal structures. Herein, we utilized a parallel plate electrode geometry to drive motion of micrometer scale ellipsoidal colloids. The response of pseudo 2D layers of ellipsoids with systematically altered aspect ratios was measured as a function of electric field strength and frequency. We found there to be a weak dependence of ellipsoid ensemble structure on aspect ratio. Namely, regions of aggregation and separation were only slightly dependent on particle aspect ratio. We found that ellipsoids with a smaller aspect ratio tended to align with the electric field, while high aspect ratio ellipsoids did not in response to an electric field of the magnitude and time scale used herein. In addition, we found the kinetics of aggregation of colloids to be very similar regardless of aspect ratio. Complementary experiments utilizing these data demonstrated long-lasting deposition of ellipsoids in energetically unfavorable orientations, which is being used as a model system for the measurement of light scattered from an evanescent wave by an ellipsoid.
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