在厚度和度纳米乳液中对依赖性散射进行严格的计算
Ricardo Martinez1, Abhinav Bhanawat1, Refet Ali Yalçin2
1Mechanical and Aerospace Engineering Department, Henry Samueli School of Engineering and Applied Science, University of California, 420 Westwood Plaza, Los Angeles, California 90095, United States.
概括
由于依赖散射效应,缩的纳米乳液在含油量较高的情况下变得更加透明. 这项研究验证了一种新方法,可以准确地模拟这些系统中的光传输,这对于药物输送,食品和化品的应用至关重要.
科学领域:
- 体和接口科学科学
- 光学物理学的光学物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 缩的油在水纳米乳液表现出与直觉相反的透明度增加,油分数较高.
- 现有的合体光传递模型通常依赖于远场近似,可能缺少关键的近场散射效应.
- 了解纳米乳液中的光物质相互作用对于优化它们在各种应用中的性能至关重要.
研究的目的:
- 严格调查集中纳米乳液中提高透明度的现象.
- 用相互交易 (R2T2) 方法验证辐射转移的准确性,其中包括近场效应,用于模拟光转移.
- 将R2T2方法与传统方法比较,例如密度介质辐射转移 (DMRT) 和独立散射假设.
主要方法:
- 制备油在水纳米乳液,其油体积分数 (120%) 和峰值滴滴半径为16纳米.
- 在400900nm范围内对光谱正常半球发射率的实验测量.
- 使用R2T2方法进行数值模拟,以模拟光传输,并考虑依赖散射和近场效应.
主要成果:
- 实验测量显示,与R2T2方法的数值预测有很好的一致性.
- R2T2方法准确地捕获了与油体积分数异常增加的透明度,与独立的散射模型不同.
- 模拟表明,在体积分数低于DMRT预测的水平时,依赖性散射效应变得显著,特别是在水滴>10nm和体积分数>10%时.
结论:
- 包括近场效应在内的依赖性散射是缩纳米乳液透明度增加的主要原因.
- R2T2方法提供了一个非常准确的工具来表征纳米乳液和理解它们的光学特性.
- 这项研究使得针对特定光学行为 (反射或吸收) 的纳米乳液的设计成为可能,并对药物输送,食品和化品行业产生影响.
