实践十号卫星有效载荷胶体材料箱地基实验

胶体材料箱是装载于实践十号上的重要载荷,用于空间胶体自组装的实验研究.地基实验阐明了常重力下的蒸发驱动胶体自组装机制.围绕胶体材料箱开展地基实验研究,制备了一种亲/疏水限位基片,分析了蒸发过程中受限液滴接触角的变化规律.通过同步显微观察法研究受限胶体液滴内部粒子的沉积行为,发现粒子沉积图案的形成过程由三种动力学行为控制.另外,通过落塔装置模拟短时微重力环境,分析重力瞬变引起限位基片上液滴的振荡过程,揭示了振荡过程中两个不同阶段的振荡特性.地基实验结果为在轨实验工况确定以及空间与地面实验对比提供了数据支撑,这对箱体工程参数设定以及空间实验条件匹配等具有重要意义.

实践十号卫星开展空间固液界面胶体自组装动力学行为研究

微流动驱动的胶体自组装是一种非平衡的过程。在定向微流动(如热毛细流)驱动下,胶体体系内的粒子自身的热运动受到抑制,胶体体系中的微粒常常出现宏观有序的结构。但这种粒径的球在重力作用下会显著沉降,造成胶体体系的浓度不均,而胶体体系的相行为与浓度密切相关。因此在重力作用下难以准确地描述相变与局域结构的关联。在微重力条件下,大尺度的胶体球没有重力沉降作用,可提供准确的局域结构信息,而且浮力对流受到较大抑制,没有流体静压力,不产生沉降作用,这为研究界面上的胶体自组装动力学行为提供了有利条件。"胶体有序排列及新型材料研究"是"实践十号卫星"19项科学实验载荷之一,其科学实验将在载荷"胶体材料箱"中完成,将是空间中进行的首次胶体自组装动力学行为的实验研究。