败给雨神了!南方湿度这么大,怎么保证实验的重复性?

雨神要来了
他看了看手机,已经早上十点,匆匆忙忙从床上跳起来,拉开窗帘一看,又是下雨天!心中的愧疚一下子就没了,这种天气是做不出好实验的,再睡会吧——博士几年折腾后,对雨神的来到满是欢喜。
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三月的雨,淅淅沥沥,四月的细雨绵绵,五六月的梅雨不断,七八月台风送来狂风暴雨。
败给雨神了!南方湿度这么大,怎么保证实验的重复性?
南方至少半年不太适合做实验,尤其做纳米材料和器件,每天的湿度波动都很大,不夸张地说,80%以上湿度的天气很常见。只有秋末到初春,比较干燥,是刷实验的好时间。
那么,怎么求雨神不来?怎么保证实验的可重复性?
雨神的破坏力
1. 半导体薄膜材料制备
现在很多薄膜材料是在空气中旋涂的,小老弟刚进实验室或许不知道雨神的破坏力,今天做成功的实验,下次就重复不出来了,想好久才知道是湿度的影响。
除了他本人,他的导师可能也想不到,重复实验的人也猜不到,他是冬天做的实验还是夏天做的,很多事就变得玄之又玄。
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Muller-Buschbaum等人强调PEDOT:PSS里的PSS吸水能力极强[1],因为PSS的亲水能力超强。
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图1. PEDOT:PSS吸水模型图[1]
具体地,PEDOT:PSS这种成功商业化的材料,其实是一种‘海绵’材料,在140-200摄氏度退火后,在空气中几秒时间就吸满水分了,湿度不同,吸水量不同,要是不知道这个因素,实验就成了玄学。
除了PEDOT:PSS这种材料,其它半导体薄膜材料制备的时候,都应该考虑湿度的影响。
2. AFM等表面测试
除了对材料制备的破坏性,湿度对于仪器表征也是灾难性的。
在冬天,可以很好地用AFM扫到一张清晰的形貌图。但是,在潮湿的夏天,粘针是正常的现象,样品表面一层水汽,针尖也是。
如果房间的除湿机不给力,那就等半年后再做实验吧。
败给雨神了!南方湿度这么大,怎么保证实验的重复性?
除了典型的AFM表面测试,还有其它样品制备的时候也需要考虑湿度的问题。
考虑不周就很容易前功尽弃,博士被虐千百遍后,就非常信服雨神的出现,他来,就是修养身心的时候。
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和雨神和谐相处

雨神要来,你送不走,只能和谐相处。

雨神=湿度,解决湿度=搞定雨神。
方法很简单:制造可控的湿度环境。顺着这个思路,每个实验室都能做到。
买一个或者造一个非常小的相对独立空间就好了,如简易手套箱,通点氮气就能降低湿度。
败给雨神了!南方湿度这么大,怎么保证实验的重复性?
祝大家一年四季都能做好实验~都能重复好实验~
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文献信息
[1] Biessmann L,Kreuzer L P,Widmann T,et al.Monitoring the Swelling Behavior of PEDOT:PSS Electrodes under High Humidity Conditions[J].ACS Appl Mater Interfaces,2018,10(11):9865-9872.

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