مقالة منهجية

تقنية التصوير المقتصد للتدفق الشعري من خلال مساحيق الطباعة البوليمرية ثلاثية الأبعاد

DOI:

10.3791/63494

⸱

أكتوبر 4, 2022

 ,  ,  ,  , 
1Materials and Metallurgical Engineering Department, South Dakota School of Mines & Technology, 2HP Labs, HP Inc, 3Chemical and Biological Engineering Department, South Dakota School of Mines & Technology, 4School of Chemical, Biological, and Environmental Engineering, Oregon State University

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ستوفر التقنية المقترحة نهجا جديدا وفعالا ومقتصدا وغير جراحي لتصوير تدفق السوائل من خلال طبقة مسحوق معبأة ، مما ينتج عنه دقة مكانية وزمانية عالية.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد تطوير تقنيات تصوير جديدة للنقل الجزيئي والغروي ، بما في ذلك الجسيمات النانوية ، مجالا للتحقيق النشط في دراسات الموائع الدقيقة والملائع. مع ظهور الطباعة ثلاثية الأبعاد (3D) ، ظهر مجال جديد من المواد ، مما زاد الطلب على البوليمرات الجديدة. على وجه التحديد ، تشهد مساحيق البوليمر ، مع متوسط أحجام الجسيمات بترتيب ميكرون ، اهتماما متزايدا من المجتمعات الأكاديمية والصناعية. إن التحكم في قابلية ضبط المواد على مقاييس الطول المتوسطة إلى المجهرية يخلق فرصا لتطوير مواد مبتكرة ، مثل المواد المتدرجة. في الآونة الأخيرة ، تزايدت الحاجة إلى مساحيق بوليمرية بحجم ميكرون ، حيث تتطور تطبيقات واضحة للمادة. توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد عملية إنتاجية عالية مع ارتباط مباشر بالتطبيقات الجديدة ، مما يؤدي إلى إجراء تحقيقات في التفاعلات الفيزيائية والكيميائية وتفاعلات النقل على نطاق متوسط. يوفر البروتوكول الذي تمت مناقشته في هذه المقالة تقنية غير جراحية لتصوير تدفق السوائل في أسرة مسحوق معبأة ، مما يوفر دقة زمنية ومكانية عالية مع الاستفادة من تقنية الهاتف المحمول المتاحة بسهولة من الأجهزة المحمولة ، مثل الهواتف الذكية. من خلال استخدام جهاز محمول مشترك ، يتم التخلص من تكاليف التصوير التي ترتبط عادة بالمجهر الضوئي ، مما يؤدي إلى نهج علمي مقتصد. نجح البروتوكول المقترح في تمييز مجموعة متنوعة من مجموعات السوائل والمساحيق ، مما أدى إلى إنشاء منصة تشخيصية للتصوير السريع وتحديد المزيج الأمثل من السوائل والمسحوق.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يمثل نفث الموثق القائم على نفث الحبر في وسائط المسحوق تقنية مهمة في التصنيع الإضافي (الطباعة ثلاثية الأبعاد). تبدأ عملية نفث الموثق بترسب السوائل الوظيفية في وسائط المسحوق باستخدام عملية الطباعة النافثة للحبر للمسح الضوئي. على وجه التحديد ، يترجم رأس الطباعة النافثة للحبر على سطح المسحوق ، ويضع عامل الربط السائل على سطح المسحوق ، وبالتالي يشكل جزءا صلبا بطريقة طبقة تلو الأخرى1. تشمل تقنيات نفث الموثق القائمة على نفث الحبر بشكل عام الرمل والمساحيق المعدنية والمساحيق البوليمرية. ومع ذلك ، لتوسيع مساحة المواد في نفث الموثق ، يلزم اتباع نهج أساسي للتحقيق في تفاعلات مسحوق السوائل ومسحوق المسحوق ، وعلم الترايبولوجيا ، وكثافة تعبئة المسحوق ، وتجميع الجسيمات. على وجه التحديد ، بالنسبة لتفاعلات مسحوق السوائل ، توجد حاجة ماسة للقدرة على تصوير تدفق السوائل عبر طبقات المسحوق في الوقت الفعلي. يعد هذا بأن يكون أداة قوية للباحثين لتضمينها كتقنية توصيف وربما كطريقة فحص لمجموعات مختلفة من السوائل والمساحيق2،3،4 ، بالإضافة إلى أنظمة أكثر تعقيدا ، مثل أنظمة الطباعة ثلاثية الأبعاد الخرسانية التي تستخدم طرق سرير الجسيمات.

يعد تطوير تقنيات تصوير جديدة للنقل الجزيئي والغروي ، بما في ذلك الجسيمات النانوية ، مجالا نشطا للتحقيق في دراسات الموائع الدقيقة والملائع. يمكن أن يكون فحص التفاعلات بين الجزيئات بواسطة تقنيات التصوير أمرا صعبا ، حيث تم القيام بالقليل من العمل لاستكشاف هذه الأنواع من التفاعلات في ظل ظروف تدفق السوائل غير المشبع وغير المستقر. ركزت العديد من الدراسات التي تم الإبلاغ عنها في الأدبيات على وسائط مشبعة ومبللة مسبقا ومسامية ، مثل حبة زجاجية5،6،7،8،9،10،11،12 والتربة 13،14،15،16،17،18 . توفر هذه التقنية نهجا غير جراحي ، مما يؤدي إلى دقة زمنية ومكانية عالية2،3،4،19. علاوة على ذلك ، توفر التقنية المطورة طريقة جديدة لتوصيف وقياس نقل الجسيمات على نطاق النانو ومقياس ميكرون في مجموعة متنوعة من الوسائط المسامية ، مع التركيز على مساحيق البوليمر.

تستخدم التقنية المقترحة جهازا محمولا لتسجيل نقل السوائل غير المشبع وغير المستقر من خلال وسائط بوليمرية مسامية ذات أبعاد جسيمية تمثل المساحيق المستخدمة في أنظمة الطباعة ثلاثية الأبعاد التي تستخدم تقنيات اندماج طبقة المسحوق السائل. هذه التقنية مفيدة لأن خلايا التدفق فعالة من حيث التكلفة وقابلة لإعادة الاستخدام وصغيرة ويمكن التعامل معها بسهولة ، مما يوضح الجوانب المهيمنة للعلوم المقتصدة. إن القدرة على تنفيذ هذه التجارب البسيطة في دراسة ميدانية واضحة للغاية ، مما يلغي المضاعفات والتكلفة والوقت المطلوب في الفحص المجهري الضوئي. نظرا لسهولة إنشاء الإعداد ، والوصول إلى نتائج سريعة ، والحد الأدنى من متطلبات العينة ، تعد هذه التقنية منصة مثالية للفحص التشخيصي.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تحضير خلية تدفق الموائع الدقيقة

ملاحظة: بالنسبة لهذا البروتوكول ، سيتم استخدام خلية تدفق الموائع الدقيقة التجارية. باستخدام منتج تجاري مصمم لاختراق الضوء من المجهر الضوئي ، سيتم تقليل أي تحديات تتعلق بإضاءة المجال الساطع للوسائط.

  1. ابدأ في تحضير خلية تدفق الموائع الدقيقة عن طريق تغطية المخرج بالبارافيلم لإغلاق أحد طرفي القناة بحيث يمكن تعبئة خلية التدفق الفارغة بمسحوق بوليمري. قبل البدء في التجربة ، تأكد من أن قناة الموائع الدقيقة نظيفة وجافة.
    1. قم بلصق مسطرة الورق المتري أسفل قناة التدفق مباشرة.
    2. قم بوزن خلية تدفق الموائع الدقيقة مع البارافيلم والمسطرة المرفقة. كتلة خلية التدفق هي كتلة خلية التدفق غير المعبأة (mu).

2. تعبئة المسحوق في القناة

  1. عند تعبئة المسحوق ، استخدم ماصة بلاستيكية لنقل المسحوق. لاحظ أن الجسيمات قد تلتصق بالجزء الخارجي من طرف الماصة ، وهو نتيجة للشحن الثلاثي .
    1. أثناء إدخال المسحوق في القناة ، انقر فوق خلية التدفق خمس مرات على الأقل لضغط المسحوق. استمر في التعبئة حتى يصل المسحوق إلى بداية فتح قناة التدفق.
      ملاحظة: يؤدي النقر على ضغط المسحوق داخل القناة بهدف توفير أداة تشخيص قابلة للتكرار. بالنسبة لبعض التطبيقات ، يمكن أن يكون هذا الجهد مستوى أعلى أو أقل أو مكافئ من ضغط المسحوق من الضغط الذي لوحظ في تطبيق الفائدة. إذا كانت هناك مشكلات في استنساخ التنصت أو مسحوق التعبئة داخل التطبيق ، ففكر في إجراء ASTM D7481-1820.
    2. قم بإزالة المسحوق الموجود على السطح الخارجي لخلية التدفق بمسح منقوع في الكحول.
      ملاحظة: يمكن أن تكون بعض أنواع الجسيمات كارهة للماء ، لذلك قد لا يزيل الماء الجسيمات جيدا.
  2. بمجرد تعبئة المساحيق ، افحص بصريا خلية التدفق بحثا عن مسحوق معبأ بشكل غير محكم. إذا ظهر المسحوق الموجود داخل خلية التدفق معبأ بشكل غير محكم (الشكل 1) ، فانقر فوق خلية التدفق خمس مرات أخرى. إذا بدت عبوة المسحوق متسقة ومضغوطة ، فقم بوزن خلية التدفق لقياس كتلة المسحوق البوليمري (m p- mu ؛ انظر المعادلة 1).
    1. احسب كثافة التعبئة السائبة (ρ) باستخدام الفرق بين كتلة خلية التدفق المفككة (mu) وكتلة خلية التدفق المعبأة (mp) وتقسيمها على حجم خلية التدفق. ثم يعرف حجم خلية التدفق [الطول (لتر): 50 مم ، العرض (عرض): 5 مم ، عمق القناة (h): 0.8 مم].
      figure-protocol-1     مكافئ 1
    2. تأكد من أن كثافة التعبئة في النطاق النموذجي من 0.45 جم / مل إلى 0.55 جم / مل للمساحيق البوليمرية2،3،4،21. اترك خلايا التدفق في غطاء الدخان حتى تكتمل الخطوتان 3 و 4.
      تنبيه: يمكن للجسيمات التي يقل قطرها عن 10 ميكرومتر أن تخترق الرئتين وتدخل مجرى الدم ، مما قد يسبب مشاكل صحية تتعلق بالجهاز الرئوي والقلب والأوعية الدموية. يبلغ قطر الجسيمات المساحيق البوليمرية التي استخدمت في هذه التجربة حوالي 50 ميكرومتر. لذلك ، فإن استنشاق الجسيمات لديه قدرة أقل على التسبب في مشاكل صحية ، ولكن الجسيمات الأصغر موجودة حتى في توزيعات حجم الجسيمات الضيقة. للحصول على البيئة الأكثر أمانا ، يجب أن يتم تحضير خلايا التدفق في غطاء دخان.

3. تحضير المذيب

  1. تحضير محلول 75٪ بالوزن من الإيثانول في الماء. لاحظ أن المذيب سيشار إليه باسم السائل في بقية هذه المخطوطة.
    تنبيه: تأكد من أن الدورق المستخدم في تحضير المحلول خال من أي خافضات للتوتر السطحي ، لأن المواد الخافضة للتوتر السطحي ستؤثر على النتائج.

4. تحضير طاولة الضوء الأبيض

  1. لمنع إغراق الكاشف (الكاميرا) بالكثير من الضوء ، قم بتغطية طاولة الضوء بمادة غير شفافة ، مثل غطاء مطبوع ثلاثي الأبعاد في خيوط حمض اللبنيك الأسود (PLA) (الشكل التكميلي 1). تأكد من أن المادة بها فتحة بحجم القناة الدقيقة (5 مم × 55 مم) للسماح للضوء بإضاءة المسحوق.
    ملاحظة: يعني الضوء الزائد أن شاشة الكاميرا أو شاشتها ستظهر باللون الأبيض ولن تكون القناة الصغيرة مرئية. لذلك ، لن يتمكن الكاشف من تركيز العدسة على القناة الدقيقة.
  2. للتأكد من أن الكاميرا الموجودة على الجهاز المحمول يمكنها التقاط التباين بين المسحوق الرطب والجاف ، استخدم طاولة الضوء في شدة إضاءة منخفضة إلى متوسطة.
    ملاحظة: شدة الضوء العالية عند 100٪. الإعدادان الآخران متعلقان بكثافة الضوء العالية ؛ الإعداد لشدة الإضاءة المنخفضة هو ~ 30٪ ، وشدة الضوء المتوسطة في ~ 65٪.
  3. قم بمحاذاة الكاميرا على الجهاز المحمول فوق طاولة الضوء مباشرة. تأكد من أن الكاميرا متعامدة مع الجزء العلوي من طاولة الضوء (الشكل 2).
  4. قم بتوجيه الكاميرا على الجهاز المحمول بحيث يحاذي المحور الطويل للجهاز المحمول أطول محور لخلية التدفق.

5. بدء التجربة

  1. ضع خلية التدفق على طاولة الإضاءة وقم بتركيز الكاميرا على الجهاز المحمول على قناة التدفق.
    ملاحظة: للحصول على أفضل النتائج، عادة ما توفر مساحة التسجيل الداكنة (الإضاءة العلوية المنخفضة) دقة صورة أفضل. في حالة عدم توفر مساحة مظلمة ، فإن تقليل التغييرات في الإضاءة العلوية (تشغيل الأضواء أو إيقاف تشغيلها أو تعتيمها) أثناء التسجيل يجب أن يحسن الإشارات الرسومية ويقلل من الضوضاء غير المرغوب فيها في التجربة.
  2. بعد تركيز الكاميرا على الجهاز المحمول ، حدد زر التسجيل. أضف 125 ميكرولتر من السائل إلى المدخل المفتوح للقناة الدقيقة باستخدام ماصة.
  3. سجل التدفق لمدة 2 دقيقة أو حتى يتم ترطيب كل المسحوق بشكل واضح.

6. تحليل البيانات

  1. انقل ملف الفيديو من الجهاز المحمول إلى الكمبيوتر لسهولة الوصول إليه. لاحظ أن مقاطع الفيديو التي تزيد مدتها عن 2 دقيقة قد لا يتم تحميلها في البرنامج في الوقت الحالي ، حيث يمكن أن يكون حجم الملف كبيرا للغاية.
  2. قم بتنزيل Tracker ، وهو برنامج مجاني من موقع Physlets22. يمكن لهذا البرنامج تتبع الموضع والسرعة والتسارع في ملفات الفيديو التالية: .mov ، .avi ، .mp4 ، .flv ، .wmv ، إلخ. للخطوات التالية ، يرجى الرجوع إلى الملف التكميلي.
    ملاحظة: بالنسبة لمستخدمي Mac، قم بتثبيت أحدث إصدار من البرنامج حتى يعمل البرنامج بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، قد يحتاج مستخدمو Mac إلى محرك فيديو (Xuggle) أو ملفات GIF متحركة (.gif) أو تسلسلات صور تتكون من صورة رقمية واحدة أو أكثر (.jpg أو .png أو لصق من الحافظة).
  3. بمجرد تثبيت البرنامج ، افتح برنامج Tracker. من قائمة "ملف" ، حدد افتح ملف لتحميل ملف الفيديو المنقول من الخطوة 6.1 على سطح مكتب الكمبيوتر.
  4. انقر فوق أيقونة إعدادات القصاصة ، التي تشبه شريط الفيلم ، لتحديد إطار البداية وحجم الخطوة.
    ملاحظة: سيؤدي وضع الماوس فوق رمز إلى التعرف على الرمز.
    1. حدد إطار البداية. يتم تعريف إطار البداية على أنه الإطار الذي يلاحظ فيه التباين الأول (التباين بين المسحوق الرطب والجاف).
    2. اضبط حجم الخطوة. يشير حجم الخطوة إلى حجم خطوة الإطار ، والذي سيقوم البرنامج بتحليله. من التجارب السابقة ، حجم الخطوة الأمثل هو 10.
  5. انقر فوق أداة المعايرة ، الرمز مع المسطرة الزرقاء ، على يمين زر إعدادات القصاصة . من جديد، حدد عصا المعايرة.
  6. لتكبير المسطرة في الفيديو ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق المنطقة للتكبير وحدد تكبير من القائمة. بمجرد التكبير بشكل مناسب ، حدد بداية ونهاية 1 مم على المسطرة المسجلة على القناة الدقيقة ، واكتب 1 مم لتحديد المسافة.
  7. انقر فوق أداة محور الإحداثيات ، وهي الأيقونة الأرجوانية ، على يمين أداة المعايرة. اضبط الأصل للمحور x و y ، باستخدام إطار البداية أثناء القيام بهذه الخطوة.
  8. لتحديد النقطة الأولية للتحليل ، قم بإنشاء كتلة نقطة. انقر فوق إنشاء ، ثم حدد Point Mass. استخدم Shift + Control لتغيير حجم المستطيل. النقطة الأولية هي مكان اتصال المدخل والقناة.
    ملاحظة: يشير المستطيل إلى المجال ، الذي يحدده المستخدم ، والذي سيقوم البرنامج بمسحه ضوئيا للعثور على المسحوق الرطب والجاف المتناقض. تسمح الحدود للمستخدم بتحديد المنطقة التي سيتم فيها ملاحظة النقطة الأولية.
    1. انقر فوق Search Next عدة مرات للتحقق من أن البرنامج يقوم بتحليل المنطقة الصحيحة. إذا كان البرنامج يعمل بشكل صحيح ، فانقر فوق بحث وانتظر حتى ينتهي البرنامج من تحليل الفيديو. إذا لم يتمكن البرنامج تلقائيا من العثور على كثافة صورة مطابقة من الإطار السابق إلى الإطار الحالي ، فسيتوقف البرنامج وينتظر حتى يقوم المستخدم بإعادة تعريف منطقة البحث.
      ملاحظة: من أجل قابلية التكرار والقدرة على مقارنة النتائج التجريبية المختلفة ، اختر أسرع أو أبطأ نقطة في مقدمة تدفق السوائل (منطقة التباين بين المسحوق المبلل والجاف) لكل عينة.
    2. إذا لوحظ خطأ في التحليل على البيانات المرسومة الحية على الجانب الأيمن من شاشة Tracker ، فانقر فوق نقطة البيانات مرة واحدة في الخطوة السابقة لنقطة البيانات الخاطئة. على الشاشة الرئيسية ، قم بتعديل موقع منطقة البحث المستطيلة الحمراء للبحث في المنطقة محل الاهتمام وكرر الخطوة 6.8.1.
      ملاحظة: في حالة وجود خطأ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق نقطة البيانات غير الدقيقة وقم بإلغاء تحديد النقطة لمزيد من التحليل.
  9. بمجرد اكتمال التحليل ، انسخ النتائج والصقها في جدول بيانات. تتضمن النتائج المحفوظة في جدول البيانات بيانات المسافة والوقت.
  10. ارسم البيانات المنسوخة في جدول البيانات كمسافة نقل السوائل عبر طبقة المسحوق كدالة للوقت.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في القسم الخاص بتحليل البيانات ، توضح بيانات الصور المنقضية في الشكل 3 محلول الإيثانول 75٪ بالوزن الذي يتسلل إلى مسحوق البولي كربونات (PC). تمت إضافة الفلوريسئين إلى الحل لتحسين جودة الصورة لهذا المنشور. في صور الفاصل الزمني ، تبدأ عملية حل الوقت عند إضافة السائل إلى المدخل. الوقت ، ر ، يبدأ بمجرد أن يبدأ السائل في اختراق القناة. توضح سلسلة الصور تطور السائل والفلوريسين. في الكمبيوتر الشخصي ، يتم نقل السائل والفلوريسئين بنفس معدل التدفق. تمثل الدوائر الحمراء المفتوحة على الرسم البيا...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعتمد البروتوكول الذي يتم توفيره بشكل كبير على الخصائص المادية للجزيئات التي يتم اختيارها. تشمل خصائص المواد التي تؤثر على التدفق توزيع حجم الجسيمات 2،3،4،5،11،21 ، خشونة سطح الجسيمات 11 ، الخواص الكيميائية على سطح الجسيمات2،3،4،5،11،16،21

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
& micro ؛ -Slide I Lueribidi80191خلية تدفق الموائع الدقيقة
دورقالمختبر الجنوبيBG1000-800الأواني الزجاجية
CALIBRE 301-58 LT راتنج البولي كربونات الطبيعيTRINSEO LLCCALIBRETM 301-58 LTراتنج البولي كربونات الطبيعي
الإيثانولسيجما ألدريتش1.00983دخان المذيبات
Kewauneeأغطية الدخان الهوائية العلياتستخدم مع 92 إطارا في الدقيقة عند 18 بوصة تفتح
iPhone 7 بالإضافة إلىمادة
مطبوعة ثلاثية الأبعاد غير شفافةكاميرا Apple يتم توفير رسم CAD في الملف التكميلي
ORGASOL   2002 ES 6 NAT 3ARKEMAA12135مسحوق البولي أميد
PipetVWR10754-268ماصة
نقل يمكن التخلص منهاPipetteGlobe Scientific Inc.3301-200ماصة يمكنها استيعاب 125 & ميكرو; L من مادة
البوليسترينالمتقدمة بالليزر السائلة ، ذ م م.PS200البوليسترين للتلبيد
أداةتحليل ونمذجة الفيديو
VariQuest 100 White Light Model 3-3700FOTODYNE& nbsp ؛ 3-3700أبيض
ماء مقطر
غطاء ماء خفيف

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Redwood, B., Schoffer, F., Garret, B. The 3D Printing Handbook. , 3D HUBS. Amsterdam, NL. (2018).
  2. Chaffins, S., Holden, A., Donovan, K. J., Hinch, G. Three dimensional printing, Patent ID: 20210087418. , Available from: https://uspto.report/patent/app/20210087418 (2021).
  3. Emamjomeh, A., et al. Three dimensional printing, Patent ID: 20210095152. , Available from: https://uspto.report/patent/app/2021009515.2 (2021).
  4. Chaffins, S., Holden, A., Donovan, K. J., Midrez, N., Hinch, G. Three dimensional printing, Patent ID: 20210107216. , Available from: https://uspto.report/patent/app/20210107216#C00011 (2021).
  5. Petosa, A. R., Brennan, S. J., Rajput, F., Tufenkji, N. Transport of two metal oxide nanoparticles in saturated granular porous media: Role of water chemistry and particle coating. Water Research. 46 (4), 1273-1285 (2012).
  6. Giordano, S. Effective medium theory for dispersions of dielectric ellipsoids. Journal of Electrostatics. 58 (1-2), 59-76 (2003).
  7. Toloni, I., Lehmann, F., Ackerer, P. Modeling the effects of water velocity on TiO2 nanoparticles transport in saturated porous media. Journal of Contaminant Hydrology. 171, 42-48 (2014).
  8. Dang-Vu, T., Hupka, J. Characterization of porous materials by capillary rise method. Physicochemical Problems of Mineral Processing. 39, 47-65 (2005).
  9. Huang, W. E., Smith, C. C., Lerner, D. N., Thornton, S. F., Oram, A. Physical modelling of solute transport in porous media: evaluation of an imaging technique using UV excited fluorescent dye. Water Research. 36 (7), 1843-1853 (2002).
  10. Zhao, J., Li, H., Cheng, G., Cai, Y. On predicting the effective elastic properties of polymer nanocomposites by novel numerical implementation of asymptotic homogenization method. Composite Structures. 135, 297-305 (2016).
  11. Seymour, M. B., Chen, G., Su, C., Li, Y. Transport and retention of colloids in porous media: Does shape really matter. Environmental Science and Technology. 47 (15), 8391-8398 (2013).
  12. Ochiai, N., Kraft, E. L., Selker, J. S. Methods for colloid transport visualization in pore networks. Water Resources Research. 42 (12), (2006).
  13. Rottman, J., Sierra-Alvarez, R., Shadman, F. Real-time monitoring of nanoparticle retention in porous media. Environmental Chemistry Letters. 11 (1), 71-76 (2013).
  14. Xing, Y., Chen, X., Chen, X., Zhuang, J. Colloid-mediated transport of pharmaceutical and personal care products through porous media. Scientific Reports. 6 (1), 1-10 (2016).
  15. Dathe, A., et al. Functional models for colloid retention in porous media at the triple line. Environmental Science and Pollution Research. 21 (15), 9067-9080 (2014).
  16. Zhang, T., et al. Investigation of nanoparticle adsorption during transport in porous media. SPE Journal. 20 (4), 667-677 (2015).
  17. Zhang, Q., Karadimitriou, N. K., Hassanizadeh, S. M., Kleingeld, P. J., Imhof, A. Study of colloids transport during two-phase flow using a novel polydimethylsiloxane micro-model. Journal of Colloid and Interface Science. 401, 141-147 (2013).
  18. Environmental Protection Agency. Health and environmental effects of particulate matter (PM). EPA. , Available from: https://www.epa.gov/pm-pollution/health-and-environmental-effects-particulate-matter-pm (2021).
  19. Bridge, J. W., Banwart, S. A., Heathwaite, A. L. Noninvasive quantitative measurement of colloid transport in mesoscale porous media using time lapse fluorescence imaging. Environmental Science & Technology. 40 (19), 5930-5936 (2006).
  20. ASTMInternational. Standard test methods for determining loose and tapped bulk densities of powders using a graduated cylinder. ASTMInternational. , (2018).
  21. Donovan, K. J. Microfluidic investigations of capillary flow and surface phenomena in porous polymeric media for 3D printing. , Oregon State University. (2019).
  22. Brown, D., et al. 34;Try Tracker Online." Tracker Video Analysis and Modeling Tool for Physics Education. , Available from: https://physlets.org/tracker/ (2022).
  23. Janssen, P. H. M., Depaifve, S., Neveu, A., Francqui, F., Dickhoff, B. H. J. Impact of powder properties on the rheological behavior of excipients. Pharmaceutics. 13 (8), 1198(2021).
  24. Boschini, F., Delaval, V., Traina, K., Vandewalle, N., Lumay, G. Linking flowability and granulometry of lactose powders. International Journal of Pharmaceutics. 494 (1), 312-320 (2015).
  25. Yablokova, G., et al. Rheological behavior of β-Ti and NiTi powders produced by atomization for SLM production of open porous orthopedic implants. Powder Technology. 283, 199-209 (2015).
  26. Lumay, G., Fiscina, J., Ludewig, F., Vandewalle, N. Influence of cohesive forces on the macroscopic properties of granular assemblies. AIP Conference Proceedings. 1542, 995(2013).
  27. Lumay, G., et al. Effect of relative air humidity on the flowability of lactose powders. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 35, 207-212 (2016).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Capillary FlowPolymeric PowdersFrugal ImagingThree Dimensional PrintingMicrofluidic Flow CellFluid Transport ImagingPowder CompactionMobile Device ImagingNanoparticle TransportDiagnostic Platform

مقالات ذات صلة