Summary
単純なプロトコルは、さまざまなサイズ、形および材料の hemiwicking 構造の作製に提供されます。プロトコルは、物理的なプレス、成形、PDMS 薄膜表面改質による共通材料成膜技術の組み合わせを使用します。
Abstract
Hemiwicking は、液体が毛細管と吸水の組み合わせにより、通常ぬれ長さを超えてパターン付きのサーフェスを濡らすプロセスです。このぬれ現象の生理学から航空宇宙工学に至るまで多くの技術分野で重要です。現在、hemiwicking 構造体を製造するためさまざまな方法が存在します。これらの従来の方法、ただし、時間がかかることが多いおよび大きい区域のためのスケール アップしにくいまたは特定の不均質のパターン形状をカスタマイズすることは困難。提案するプロトコルは、シンプルで拡張性が高く、研究者、hemiwicking のマイクロ パターン表面を製造するコスト効果の高い方法を提供します。メソッドは、スタンプ印刷、ポリジメチルシロキサン (PDMS) 成形、薄膜表面のコーティングを利用して発散性に優れた構造をでっち上げます。プロトコルはエタノール、70 nm 厚のアルミ薄膜被覆 PDMS 駆動式マイクロピラー アレイ上で hemiwicking を示されています。
Introduction
最近積極的にそして受動的制御ぬれ、蒸発、できることと、流体の混合の高められた興味がずっとあります。独特の手触りの hemiwicking 表面冷却技術これらの織り目加工の表面は、可動部分のない流体 (または熱) ポンプとして機能するための新規ソリューションを提供します。この滑らかな動きは、液体薄膜の動的曲率に関連付けられた毛管イベントのカスケードによって駆動されます。一般的には、流体は固体表面を濡らす、湾曲した液体薄膜 (すなわち、液体メニスカス) 急速に形成します。流体厚と曲率形状自由エネルギー最小値に達するまでに進化します。リファレンスについては、数十ナノメートルの厚さのだけ数十 μ m のスパン (流体-ぬれ) 長さスケールの内でこの動的ぬれ性プロファイルを崩壊する急速にできます。したがって、この遷移 (液膜) 領域は、液界面曲率の大きな変化を受けることができます。遷移 (薄膜) 領域は、ほぼすべてのダイナミックな物理と化学が由来です。特に、遷移 (薄膜) 領域は最大蒸発 (1)、(2) 投接合圧力グラデーション、および (3) 静水圧勾配は1,2を発見しました。その結果、湾曲した液体膜は熱伝導、相分離、流体不安定性、多成分流体の混合で重要な役割を果たします。例えば、熱伝達に関してこの非常に湾曲した、過渡的薄膜領域3,4,の5,6,7最高の壁面熱流束を観察されています。
Hemiwicking の最近の研究では、ジオメトリ (例えば高さ、直径など) と柱の配置はぬれフロント プロファイルと構造8を介して実行している流体の速度を決定することを示しています。流体のフロントは、配列で最後の構造の端を離れて蒸発は、蒸着の流体は、吸湿発散性の構造9の格納されている流体によって置換されていると、一定の距離、曲率、流体のフロントは保持されます。Hemiwicking 構造も使用されているヒートパイプと沸騰の表面を分析し、異なる熱伝達メカニズムを強化します。10,11,12。
現在発散性に優れた構造を作成するために使用する 1 つの方法は熱インプリント リソグラフィ13です。このメソッドは、熱可塑性ポリマー スタンプを持つシリコン金型サンプルにレジスト層に目的のレイアウトをスタンプし、組織を維持するためにスタンプを削除することによって実行されます。取り外したら、反応性イオン エッチング余分なレジスト層14,15のいずれかを削除するプロセスを介してサンプルを置きます。このプロセスは、発散性に優れた構造の作製の温度に敏感であることができ、吸湿発散性構造16の精度を保証する各種コーティングを利用する複数のステップが含まれています。また、リソグラフィ技術はマクロ スケールのパターニングのため実用的ではない事例です。彼らはまだ表面に微細構造のパターンを作成する方法を提供する、この手順のスループットは大規模な再現によりずっとより少なく最適です。大規模な再現可能なテクスチャ、スピンやディップ コーティングなどを考慮して制御可能なパターニングの固有の不足があります。これらのメソッドは、ターゲット表面に微細構造のランダムな配列を作成するが、伝統的なリソグラフィ技術17より大幅に大きい区域をカバーすることができます。
このレポートに記載されているプロトコルが同時にそれぞれの特定の弱点を排除しながら従来のテクスチャの強さを結合しようそれは様々 な高さ、形、向き、および潜在的に高いスループットとマクロ スケールの材料のカスタム hemiwicking 構造を作製する方法を定義します。流体の速度、伝達、および異種流体混合の方向制御などの特性を吸湿発散性の最適化を目的として、様々 な吸湿発散性パターンをすばやく作成できます。さまざまな厚さと厚さの異なる熱と物質移動間のカップリングを体系的に学習するために使用できる曲率プロファイルおよび液体の曲率プロファイル別の発散性に優れた構造体の使用ができます。メニスカス。
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Protocol
1. パターニング マップを作成します。
- グラフィックス エディターを使用して、ビットマップ イメージとして表される hemiwicking 構造物の所望のパターンを作成します。
注: 各ピクセルに割り当てられたグレースケール値に依存する (すなわち、角勾配、深さ勾配) 吸湿発散性の設計パラメーターのいくつか作ることが。これらのグレースケールの値は、目的のパラメーターを変更するために、編集します。 - ポータブル ネットワーク グラフィックス (.png) としてビットマップを保存し、容易に利用可能なフォルダーにファイルを配置します。
2. プラスチック成形用スタンプを配置します。
- ヒント (+z変位、図 1) の破損を引き起こす可能性があります任意の偶発的な接触を避けるためワークスペースからプレスのビットを変換することによって開始します。
- プレス金型/ウェーハをx、 yの翻訳段階以降プレス用バッキング プレートにプラスチックをセキュリティで保護された (図 1参照)。サンプル/バッキング プレート、x に y 電動プレス ステージ (図 1)
- プレスのビットのプレスの軸とプラスチック金型/ウェハの中心を合わせます。これは、達成を介してコンピューター ±xと ±y変位x、y電動プレス ステージです。
- プラスチック金型/ウェーハに向かってプレスのビットを変換 (-z変位、図 1) プレスのビットはほとんど金型/ウェハ表面に接触まで。
3. PDMS 成形のプラスチック製のサンプルをスタンピング
- コンピューター化されたプレス コントロール プログラムを使用して、プレス ビット (先端) およびプラスチック金型/ウェーハ表面の間の距離を設定します。
- 少しずつプレスのビットを変換 (-δz変位、図 1) ツーリングがプラスチックに接触するまでサンプルの表面に向かって。
注: ビットだけ軽く連絡表面べきであります。 - 接触の後その後の翻訳 (δz ≈ 100 μ m) の間にビットとサンプルとの接触を避けるためにサンプルからプレスのビットを変換します。
- (ミクロン) のピクセル距離、(ミクロン) の最大値と最小キャビティ深さ、最大値と最小角度 (度単位)、パターン、およびスタンプのためのグレー スケール リンクご愛顧のためのピクセル単位のしきい値の初期のxとyのピクセル位置を割り当てるプロシージャ。
- (手順 1.1 で作成) パターニング マップをアップロードすると、プログラムによって読み取られます。ピクセルの距離とパターニング マップに基づいて、すべてのスタンプの場所は、ステッピング モーターに送信されます。
- 加熱レーザー プレス ビットの先端に焦点を当て、プレスのビットは、プラスチック金型に移動をアクティブにのみを確認します。
- プラスチックに必要な hemiwicking パターンを達成するためにパターンの地図に従いながらビットを押すことによって空洞を作成します。
- 補修・研磨後の表面のプレス金型を削除します。
- 9000 粒、ウェット/ドライの細かいサンドペーパーを使用してプラスチック金型の表面を磨きます。
注: また、マイクロ メッシュ研磨使用できます PDMS 金型で柱の周りその原因をへこませ表層堆積物の除去を確認します。
4. PDMS 成形を作成します。
- エラストマー ベースの 2 g およびエラストマーの硬化剤の 0.2 g をビーカーに注ぎ、3 分間徹底的に混ぜます。
- 巻き込まれる混合物の気泡を出す避難室に混合物を配置します。この手順を複数回繰り返す必要があります。
注: ボリューム要件もさまざまのサンプルは、10:1 の比率を維持しながら必要に応じてベースと硬化剤の量を調整します。 - プレス金型を発生する成形型、硬化の外径よりもない理想的にはるかに大きい壁に囲まれたコンテナーに配置します。
- 無料スタンプのプラスチックに、コンテナー内空気のポケットの PDMS の混合物を注ぐ。PDMS 混合物をできる限り均等に配布しようとするスタンプの領域の中心から始まって、スパイラルに注ぐ。
- スタンプ パターンの上に混合物を注ぐから形成している可能性があります任意の空気のポケットの 4.2 の手順を繰り返します。PDMS の混合物とホット プレートの上に押されたパターンとプラスチック片を置き、100 ° C 15 分で組み立て品を加熱します。次に 65 ° C でさらに 25 分の熱します。
- クールと処理の前に 20 分間治療 PDMS 混合物を許可します。
- PDMS プラスチック容器の壁からの縁を切って、金型から PDMS のプラスチックを外します。表面の収集からダスト粒子を避けるために覆われた容器に PDMS プラスチックを格納します。
5. 上、PDMS 薄膜金属を堆積
- 遮るもののないシャッターが開いたり、閉じたりするに十分なスペースを残して堆積チャンバ内サンプル PDMS を配置します。
- 少なくとも 10 mTorr に成膜室を減圧します。
- ドライポンプ システムに従事し、スピン量を 75 kRPM に設定します。10-8 Torr 程度圧力に到達するための部屋を許可します。
注: これは、ほとんどの汚染物質が削除されます; 商工会議所からプロセスは、完了するまで 12 時間をかかることがあります。 - クーラーの電源と DC 電源供給電力を 55 w. に設定
- アルゴン バルブを少し開き、10-3 Torr の順序室を加圧します。ドライポンプ システム 50 kRPM を設定し、この設定速度を達成するまでを待ちます。
- 35 W に消費電力を削減し、13 mTorr チャンバー内を減圧します。点火プラズマ シャッターを開き、タイマーを開始します。
注: 点火プラズマ ブルー、白熱の輝きを与える必要があります。タイマーは、フィルムの沈殿物の所望の厚さに設定ください。35 W と約 13 mTorr の圧力は、1 分あたり 7 nm 蒸着率が必要であることが決定されました。 - 一度必要な膜厚を達成すると、シャッターを閉じ、電源をオフに。
- 成膜室内弁のすべてを閉じるし、ドライ ポンプ システムをオフにします。ドライ ポンプ、ファンの完全な停止に来るための時間を許可します。
- ゆっくりローカル大気圧に達するまでに商工会議所を加圧して今後の実験計画の保存サンプルを削除します。
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Representative Results
プレス機構がプラスチック金型の発散性に優れた構造の金型を作成する方法の概略を図 1に示します。吸湿発散性フィルムの製造のプレス装置の品質を調べるためには、将来の吸湿実験のため柱の質を分析する 2 つの異なる柱配列が作成されました。調査装置の側面だった (と深さ勾配なし) 柱、柱 PDMS 成形後の品質、スパッタ成膜プロセス後、柱の品質との能力の高さの正確さ、ヘミ ウィッキングを作成する構造。これを行うには、2 つのパターンのバリエーションを吸湿発散性は作成された深さ勾配と一定の深さ別に表示。
図 2 aは、深さと角度の勾配を作成するために使用したビットマップを示しています。すべての柱列が 0 から 95 に様々 な異なるグレースケール値を割り当てられたこと見ることができます。これは、各柱列の異なる深さを持っているために行われました。図 2 b 2 cは、成形プロセスによって作成された PDMS の柱を表示します。これはグレースケール値が使用されたことを確認したがって、樹脂成形や PDMS サンプルの柱の高さの深さに影響を与えます。表 1 は、深さ勾配からデータの概要し、プレス パターンから期待の高さの割合を示します。これらのデータは 50 柱または図 2に表示されている 1 つの完全な配列の測定から集まった。指定されたグレースケール値を持つ柱の期待の高さは、次式により算出しました。
(1)
どこh経験は期待の高さ、 h最大高さの最大値、ユーザーが定義したh分は、ユーザーによって定義された高さの最小値、PT は、ユーザーによって定義されるピクセル単位のしきい値あり、GSV はグレイ スケール値です。それは、ゼロの (すなわち黒) のグレー スケール値、期待の高さは最大の高さになります、グレー スケール値はピクセル単位のしきい値と等しいが、期待の高さは最小の高さになります見ることができます。
図 3 aは、一定の柱高さの大きい発散性に優れた構造体配列の作成に使用するビットマップ ファイルを示しています。すべての黒のピクセルは、ピクセルの距離を介してプログラムで定義されているスタンプのインスタンス間の距離と、空洞位置を表します。このバイナリのアプローチは、図 1 aとは対照的では、角度と柱の高さの均一な配列を作成します。図 3 bと3 cは、トップを提供し、側柱のビューのそれぞれ。制服高さ柱仕様にもかかわらず、プロセス生産マイナスの柱を見ることができます。高さの最大値は、100 μ m に設定された中、柱の平均高さが約 μ m ± 10.18 71.89、38 の柱に基づいてであること分られました。これは、空洞が行われるときまたは可能の空気のポケットが形成されていたし、穴に残ったために見つけることが可能な欠陥に起因することができます。
図 4は、PDMS サンプル上にアルミニウムが形成された後に柱の 4 つの個々 の画像を表示します。図 4 aと4 bを付けない側と、柱の上から見る、それぞれ発散性に優れた構造で作動流体。サンプルの高さの柱のすべてにわたって一貫性がなかったという PDMS サンプルで見ていたものに似ています。高さと、PDMS とアルのサンプルの標準偏差を比較し、表 2に表示されます。柱を測定した後これらのデータが集まった (n = 38)、PDMS にアルミ蒸着の前後の両方。顕著な表面粗さがあったも。サンプル プレートで使用される研磨の手順 PDMS サンプルに転送され、アルミ フィルムの表面に映っていると考えられます。また、粗さは成膜プロセスに起因していることが可能です。
図 4 cおよび4 dを視覚化する側と、柱の上のビューそれぞれ、吸湿発散性の構造に加工液を用いた。この例で使用された作動流体はエタノールです。ただし、水エタノールはこのサンプルと同じ逸見ウィッキング発生は見られません。この現象は、次の (またはの組み合わせ) に帰することができる: 1) 非理想的な表面のテクスチャ、(に示すように図 4 b) として表面粗さ 2) 残留、3) 不純物アルミニウム コーティングとネイティブ酸化アルミニウム層の 4) あまりにも薄い。いうことで、エタノールは酸化アルミニウムのアンモニウム、アルミニウム表面に形成されているために芯でした。にもかかわらず、アルミニウム酸化 lyophilic、ウィッキングから水を禁止する親水性の特性は表示されません。PDMS の発散性に優れた構造を化学的表面処理の使用サンプル -などの親水性を変更する使用することができます。 別の方法では、湿式化学処理を使用して、hydrophylic 自己組織化単分子膜 (Sam)18 を作成できます。.これらの欠点にもかかわらず、これは記述されていたプロシージャを介して作成された吸湿発散性構造、作動流体のヘミ吸湿発散性を作成することを証明します。
図 1: プレス加工の模式図ビット マイクロ パターン プラスチック成形金型の製造のための装置。X・ y軸に沿ってプラスチック金型の動きは、コンピューター制御されたステッピング モーター/二段 (各方向に 1 つ) によって決定されます。同様に、角度 (θ) をプレス ・ スタンピング プレスのビットの深度 (Δz) は、2 つの独立したコンピューター制御されたステッピング モーター/段階によって制御されます。ビットがプラスチック金型のプレスのキャビティを作成する間、暖房装置のコンピューター制御のレーザーが作動します。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 2: 基本深さ勾配柱配列パターンや PDMS 。(a)ビットマップ '深さ勾配' 駆動式マイクロピラー アレイを製造するために使用されます。刷り込み、ピクセル単位のしきい値は 100 に設定、最大奥行き 100 μ m に設定されて、最小奥行き 25 μ m に設定されておよび 100 μ m の距離を表す各ピクセルを設定します。これらの値に基づいて、各行は、行内の 2 つの柱の間の距離は 200 μ m、100 μ m で区切られます。各ピクセルのグレースケール値では、プラスチック金型にプレスのビットの距離移動を決定します。したがって、グレースケール値の増加が、ビットマップを越え、柱の高さを減らします。対応するグレースケール値を持つ柱の期待の高さを提供しています。(b)柱列 1 ビットマップの左下隅にある青いボックス領域から PDMS ベースの 5 からの画像。(c)柱列 5 ビットマップの右下隅に赤いボックスから PDMS ベースの 10 ~ の画像。(B)と(c)のイメージのピクセル距離は 0.335 μ m/ピクセルです。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 3: hemiwicking の吸湿発散性の構造の基本パターンと PDMS 。(a)ビットマップ矩形の発散性に優れた構造を作成するために使用します。奥行きは 100 μ m に設定されて、各ピクセルが 100 μ m の距離を表すために設定されます。グレー スケールのすべての値は、このビットマップに同じなので柱の高さのすべて同じである必要があります。また、図 2のパターンと同様に、それぞれの行で区切られます 100 μ m 行の中の 2 つの柱の間の距離は 200 μ m。(b) (a)でビットマップに基づいてプラスチック金型を使用してキャストした PDMS 発散性に優れた構造の柱の平面図です。画像の解像度は 0.176 μ m/ピクセルです。(c) (a)でビットマップに基づいてプラスチック金型を使用してキャストした PDMS 発散性に優れた構造の柱の側面図です。異なり、吸湿発散性の構造は、図2、発散性に優れた構造で柱の高さが高さでより一貫性のあります。画像の解像度は 0.723 μ m/ピクセルです。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
図 4: hemiwicking と Al 蒸着後構造、ウィッキングします。(a)エタノール Al 蒸着後、図 3で作成した吸湿発散性の柱の側面図です。PDMS の上にアルミの厚さが約 70 μ m です。(b)エタノール Al 蒸着後、図 3で作成した吸湿発散性の柱の平面図です。(c)エタノール (エタノール主見られる集中の柱の基本に沿って) 構造で吸湿発散性 Al 蒸着後の図 3で作成した吸湿発散性の柱の側面図です。(d)構造のウィッキング エタノール Al 蒸着後の図 3で作成した吸湿発散性の柱の平面図です。(A)と(c)、画像の解像度は 0.723 μ m/ピクセル、 (b) 、 (d)画像の解像度は 0.176 μ m/ピクセルです。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。
| 柱 | グレー スケール値 | 期待の高さ (μ m) | 高さの測定値 (μ m) | 期待の % |
| 1 | 0 | 100 | 59.6 | 59.6 |
| ± 4.58 | ||||
| 2 | 10 | 92.5 | 59.71 | 64.55 |
| ± 5.88 | ||||
| 3 | 21 | 84.25 | 54.71 | 64.94 |
| ± 5.57 | ||||
| 4 | 31 | 76.75 | 負担率 46.48 | 60.56 |
| ± 2.61 | ||||
| 5 | 42 | 68.5 | 46.59 | 68.01 |
| ± 5.21 | ||||
| 6 | 53 | 60.25 | 38.92 | 64.6 |
| ± 1.62 | ||||
| 7 | 63 | 52.75 | 31.8 | 60.28 |
| ± 0.73 | ||||
| 8 | 74 | 44.5 | 26.58 | 59.73 |
| ± 1.49 | ||||
| 9 | 85 | 36.25 | 20.13 | 55.53 |
| ± 1.44 | ||||
| 10 | 95 | 28.75 | 16.01 | 55.69 |
| ± 1.94 |
表 1: 深さ勾配パターンのすべての柱列の予想される測定高さ。
| 期待の高さ (μ m) | 高さの測定値 (μ m) の意味 | 標準偏差 (μ m) | |
| Al 金なし PDMS サンプル | 100 | 71.89 | 10.18 |
| アル沈殿物と PDMS サンプル | 100 | 61.59 | 8.493 |
表 2: Al 蒸着と PDMS 柱高さ比較。
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Discussion
Hemiwicking 構造のパターン化された柱の配列を作成する方法が導入されていますこれは、ユーザーによって作成されたビットマップからパターンに続く彫刻装置をプラスチック基板上の空洞を刷り込みで。PDMS の混合物を注ぎ、硬化し、を介してアルミ蒸着の薄膜でコーティングします。柱配列の特性は、次のこのプロトコル ビットマップに割り当てられているグレースケール値に応じてカスタマイズできます。パターニングのこの重要な側面は、熱システムにおける薄膜研究と直接アプリケーションを含め、あらゆるアプリケーションで使用できる可能なテストする構造を吸湿発散性の広い範囲を作成できます。様々 な代表の結果に記載されていない別の領域は、配列で実装することができます角度グラデーションです。深さ勾配と同様に、別のピクセルのグレースケール値を変更するドリルビット (θ,図 1) の角度を変更できます。
注意する必要がありますもう一つの主要なステップは、PDMS ベースの作成です。柱の高さや柱のあちこちに変形の違いは、発散性に優れた構造体で共通です。マイクロ メッシュまたは研磨スラリーを用いた表面を研磨対称サンプルおよびでも PDMS 厚さを作成できます。さらに、避難と熱処理プロセスは、加熱要素が型自体の内で組み込まれたと同時に、場所を取る設計されました。これは効果的にユーザーと、関連付けられている不正と同様硬化の段階で空気汚染 (すなわち、塵粒子) による処理を制限します。これらの考慮事項は、将来のサンプルに実装予定です。
PDMS のベースの上に材料の堆積は、実験ごとに調整する必要があります別の重要なステップです。プロトコルに記載されている条件特定のアルミニウムなど、堆積の材料の変更として変更する必要があります。別の金属を優先する場合は、目的の蒸着材料の理想的な表面状態を得るために出力、室圧およびスパッタ時間の変更を変更ください。将来のサンプルの異なる表面エネルギー (すなわち、ゴールド、ゲルマニウム) を持つ金属はそれぞれの吸湿能力をテストするのには入金されます。将来的に別の金属を溶着時にプロトコルを正しく、PDMS に必要な金属を預金するために更新されなければなりません。
Hemiwicking 構造を作成する手順で導入されている最大の問題は、サンプルの表面粗さです。それは (図 3 b) PDMS の金型と (図 3 b、3 d); Al 表面に表面欠陥が存在することを見ることができます。これは紙やすりで磨くプロセスまたは金属蒸着プロセスから生じる。表面欠陥は、表面欠陥作動流体の発散性に優れた速度と距離に影響を与えることができますよう、問題として表示されます。理想的な実験と流体は吸湿発散性構造の表面状態によって妨害されていない流れることができるので、柱の間に滑らかな表面があります。提案するソリューションは、もはや研磨時間と同様、蒸着、前からプラスチックのウェハを研磨に高いグレード (すなわち、細かいグリット) 研磨剤を使用します。表 1と表 2から見ると、高さは、期待どおりには製造元が柱はステッピング モーターに与えられた値に基づきます。これはプレスの軸に沿ったサンプルの変形によりビットはプラスチックに刷り込みながら可能性があります。ビット プラスチック; に移動する距離を増やすことでこの問題を解決することができます。これは、しかし、柱の高さと今後の実験計画の柱ベース径可能性矛盾を残します。方法は、プラスチックからの抵抗の制限の先端の温度を増加または別の方法でサンプルを確保などのサンプル体験のたわみの量を制限するために開発する必要があります。
課題は、スタンピング プロセスを精製に残るアウトライン メソッド匹敵するジオメトリの発注されたアレイを作成するため効果的です。Hemiwicking 構造や表面機能のマイクロ パターン、サンプルが後で他の研究所や企業研究の現代的な方法より速く、低コストで処理するため急速に作り出すことができるショーを作成するために使用する方法。最適な薄膜曲率と発散性に優れたフロント速度を複製するこれらの hemiwicking 構造の作製が容易。発散性に優れたフロント速度は、柱から柱への旅流体の前面を分析高速カメラを用いた測定でしょう。同時に、厚さと曲率のプロファイルは端柱6の前の実験で証明されている反射と干渉法のアプローチを使用して取得できます。吸湿発散性の構造の自己規制の性質は、にもかかわらず、さまざまな流体の表面の表面エネルギーを別の解析のための一定の薄膜領域を維持に役立ちます。このメソッドは、構造変形を吸湿発散性は吸湿発散性のジオメトリが薄膜領域と異なる流体の発散性に優れたフロントに及ぼす影響を理解するの目的のためすぐにで加工できます。
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Disclosures
著者は本稿に言及する開示があります。
Acknowledgments
この材料は部分的にグラント号下海軍研究所、アメリカ合衆国主催の研究に基づいてください。N00014-15-1-2481、国立科学財団助成金第 1653396 の下で。ビューおよび結論はここに含まれる、これらの者と必ずしも表す公式の方針か明示または黙示を問わず、海軍研究米国のオフィス、国立科学財団の推薦として解釈されるべきではないか米国政府。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| NI-DAQ 9403 | National Instruments | 370466AE-01 | The communication interface between the camera and the control switch for the laser. |
| Control Switch | Crouzet | GN84134750 | A controller to use for the laser that activates the laser based on the voltage sent by the DAQ. |
| Flea Camera | FLIR | FL3-U3-120S3C-C | A flea camera used for imaging the drill bit on the plastic mold. |
| Flea Imaging Camera | Point Grey | FL3-U3-20E4M-C | A flea camera used for obtaining the side images of the pillars. |
| 200 Steps/rev, 12V-350mA Stepper Motor (x2) | AdaFruit | 324 | The stepper motors are used to control the depth and angle of the end mill. |
| 10x Infinity Corrected Long Working Distance Objective | Mitutoyo | #46-144 | The objective used to get the image of the side of the pillars. |
| 15x Infinite Conjugate, UV Coated, ReflX Objective | TechSpec | #58-417 | The objective used to get the image of the top of the pillars. |
| 72002 0.002D X 0.006 LOC Carbide SQ 2FL Miniature End Mill | Harvey Tools | 72002 | The drill bit that was used to create holes in the plastic mold. |
| DC Power Delivery at 1 kW | Advanced Energy | MDX-1K | Used to power the deposition sputterer. |
| Turbo-V 70LP Nacro Torr Pump | Varian | 9699336 | Turbo Pump used to reduce pressure inside deposition chamber. |
| 2000mw, 405nm High-Power Blue Light Focus Laser | WDLasers | KREE | Sample Heating Laser |
| 5.875" I.D. Dessicator w/ 0.25" Tube Connections | McMaster-Carr | 2204K5 | PDMS Dessicator |
| SYLGARD 184 Silicone Elastomer, 0.5kg Kit | Dow-Corning | 4019862 | The PDMS Kit used to make the base. |
| Diaphragm Air Compressor / Vacuum Pump | Gast | DOL-701-AA | Dessicator Vacuum Pump |
| Motorized Linear Stages (2x) | Standa | 8MT175 | The stepper motors used to control the sample plate in the x- and y- direction. |
| 2" Diameter Unmounted Poistive Achromatic Doublets, AR Coated: 400-700 nm | ThorLabs | AC508-150-A | The achromat was ued in order to obtain the images of the side of the pillars. |
| Flea 3 Mono Camera, 2448 X 2048 Pixels | Point Grey | FL3-GE-50S5M-C | A flea camera used for imiaging the top of the pillars. |
| Digital Vacuum Transducer | Thyrcont Vacuum Instruments | 4940-CF-212734 | Used for monitoring pressure inside deposition chamber. |
| Pressurized Argon Tank Resovoir | Airgas | AR RP300 | Gas used in deposition process. |
| 1-D Translation Stage | Newport Corporation | TSX-1D | A translation stage used to move the camera to focus on the end mill. |
| Cylindrical Laser Mount (x2) | Newport Corporation | ULM-TILT-M | The laser mount was used to move the camera to focus on the end mill. |
| Benchtop Chiller with Centrifugal Pump, 120V, 60Hz | Polyscience | LS51MX1A110C | A chiller used for the deposition assembly. |
| Alcatel Adixen 2010SD XP, Explosion Proof Motor, Rotary Vane Vacuum Pump, 1-Phase | Ideal Vacuum Products | 210SDMLAM-XP | A vacuum pump used for the deposition assembly. |
| Fan, 105 CFM, 115 V (x2) | Comair Rotron | MU2A1 | A fan used for cooling certain aspects of the deposition assembly. |
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