Optycznie sterowany wzrost kryształów para-nitroaniliny wykorzystujący efekt Marangoniego
Strona
Abstrakt
Krystalizacja substancji organicznych z roztworu z udziałem światła laserowego jest stosunkowo mało zbadanym procesem. W pracy opisujemy unikalny sposób zatężania roztworu para-nitroaniliny (pNA) w 1,4-dioksanie przy użyciu silnie absorbowanego światła laserowego, prowadzący do kontrolowanego wzrostu kryształów. Istotnym procesem umożliwiającym te kontrole jest indukowane laserowo termokapilarne zjawisko Marangoniego, które w skali mikroskopowej prowadzi do przypowierzchniowych przepływów cieczy w roztworze. Przepływy te wywołane są silnymi gradientami temperatury wytwarzanymi lokalnie przez absorbcje światła wiązki laserowej oraz idącymi za tym zmianami napięcia powierzchniowego. W rezultacie powstaje silnie wzbogacona w para-nitroaniline kropla, której położenie może być sterowane efektywnie światłem laserowym. Takie podejście umożliwia nie tylko wzrost monokryształów paranitroaniliny w obrębie samej kropli, ale również kontrole dostarczania porcji nasyconego roztworu do obszaru, w którym zachodzi krystalizacja.
Abstract
Crystallization of organic substances from solution in the presence of laser light is a relatively new concept. In
this work we describe a unique way of increasing of local concentration of para-nitroaniline (pNA) in Ë, -dioxane by using strongly absorbed laser light leading to controlled crystal growth.he key process enabling this control is laser induced thermocapillary Marangoni eòect, which on microscopic scale results in near surface liquid ows.hese ows are due to strong temperature gradients, formed locally by light absorption of the laser beam as well as induced changes of surface tension. As a result a strongly saturated in pNA sesille droplet is formed whose position can be can be eòectively steered by beam manipulation. Such an approach enables not only para-nitroaniline crystal growth inside
