Estimation of Young's modulus and adhesive force of polymeric films by use of atomic force microscope

Nowadays a big interest exists in microengineering forces to study and test microsystems and their components. There exist a lot of methods and tools to perform this kind of investigations. Most of them need good skills, a lot of time and expensive equipment. We would like to present a simple and quick method to determine such material properties as Young's modulus and adhesive (pull-off) force of thin films applied on e.g. working surfaces of microgrippers.

---

W pracy opisano metodę wyznaczania modułu Younga i siły adhezji warstw polimerowych przy użyciu mikroskopu sił atomowych (AFM). Wartości te oblicza się korzystając z krzywych siła - przemieszczenie wyznaczonych przy użyciu AFM. Przedstawiono wyniki badań ośmiu warstw polimerowych silikonowych nałożonych na podłoże krzemowe. Zbadano także wpływ temperatury na moduł Younga i siłę adhezji. Z badań wynika, że siła adhezji zależy od materiału polimerowego i warunków otoczenia. Umożliwia to zmienianie tej siły np. w procesach chwytania i uwalniania mikroelementów przy użyciu mikrochwytaków stosowanych w mikrotechnice do manipulacji lub montażu. Badane warstwy polimerowe mogą być interesujące w zastosowaniu na powierzchnie robocze takich mikrochwytaków.