In this thesis, the evaporation process of colloidal suspension containing silver nanowires and polystyrene (PS) nanoparticles are investigated. The coffee ring effect, as the result of the total evaporation of the solvent, is observed and studied. The replenish flow inside the droplet drives the solute inside an evaporation droplet to the pinned contact line. As a result of the solute alignment at the edge of the original droplet, a ring-shaped pattern formed on the substrate instead of a uniform pattern. This thesis aims to understand the mechanism and formation criterion of the coffee ring effect with nanowires. The coffee ring effect is presented for silver nanowires, investigating the effect of varying nanowire length, concentration, and droplet size. The propensity of nanowires inside the evaporating droplet is demonstrated. The study shows that large droplets containg shorter nanowires are easy to form a clear ring pattern. Without any sintering process, the minimum resistivity of the semi-circle of the nanowire ring is measured to have a minimum value of 1.32 × 10-6 Ωm. The second aim of this theis is to under the cracks elimination with nanoparticles at the fringe of the ring pattern. Laser radiation on an evaporating droplet is investigated as a role of local heating. When the surface of evaporating droplet is illuminated by laser, the cracks eliminated a lot compared to natural evaporation.
이 논문에서는 은 나노 와이어와 폴리스티렌 (PS) 나노 입자가 포함된 콜로이드 현탁액의 증발 과정을 연구했다. 용매의 전체 증발의 결과로서 커피 링 효과 (Coffee ring effect)가 관찰되고 연구된다. 액적 내부의 보충 흐름은 증발 액적의 용질을 고정된 접촉선으로 유도된다. 본래의 액적의 가장자리에서 용질 정렬의 결과로서, 균일 한 패턴 대신에 기판 상에 형성된 고리 형 패턴이 형성된다. 이 논문은 나노 와이어를 이용한 커피 링 효과의 메커니즘과 형성 기준을 이해하는 것을 목표로 한다. 커피 링 효과를 연구하기 위해서 은 나노 와이어 길이, 농도 및 액적 크기에 대해 연구하였다. 증발하는 물방울 내부의 나노 와이어의 성향이 입증되었는데 짧은 나노 와이어를 포함하는 큰 방울이 명확한 링 패턴을 형성하기 쉽다는 것을 보여주었다. 어떠한 소결 과정을 거치지 않고, 나노 와이어 링의 반원의 최소 저항은 1.32 × 10-6 Ωm의 값이 측정되었다. 이 논문의 두 번째 목표는 링 패턴의 가장자리에서 나노 입자로 균열을 제거하는 것이다. 증발하는 물방울에 대한 레이저 조사가 국소 가열의 역할를 하며 증발 방울의 표면이 레이저에 의해 조명 될 때, 균열은 자연 증발에 비해 많이 제거되었다.