Name: Ein 3D-gedruckten Kammer für organische opto-elektronischen Gerät Abbau testen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 29 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie eine 3D-gedruckte Umgebungskammer für die optoelektrische Charakterisierung luftempfindlicher organischer Bauelemente herstellen. Diese kostengünstige Methode ermöglicht schnelle Anpassungen für verschiedene Experimente.

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Die Autoren erkennen Peter Jonosson und Lyon New Media Centre für den 3D-Druck der Kammern. Diese Forschung wurde durch 436100-2013 RGPIN, ER15-11-123 und der McMaster Dekan des Engineering Excellence Undergraduate Sommer Research Award Programms Undergraduate Research Möglichkeiten unterstützt.

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Die entscheidenden Schritte in neu zu diesem Experiment beinhalten den Druck von den Kammern zu vermeiden Risse, Lücken oder schlechten in-Fill-Eigenschaften die Metallbeschichteten, Abdichtung der Kammer um ein Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff zu verhindern durch anziehen KF50 Klemme zu verringern kann eine vollständige Abdichtung zwischen den oberen und unteren Kammern, mit einer Vakuum-bewertete Niederdruck Epoxy um die Kontaktstifte oder irgendwelche Durchführungen um zu verhindern, undicht, und erstellen e...

Organische und Perowskit optoelektronische Geräte, Solarzellen und Leuchtdioden aufgrund konjugierte π halbleitenden organischen Molekülen und Organometall Halogenide sind ein schnell wachsendes Forschungsgebiet. Organische Leuchtdioden (OLEDs) sind bereits ein Hauptelement technologische Beleuchtung zeigt1und organische Photovoltaik haben damit begonnen, Effizienzsteigerungen zu erzielen, die sie im Wettbewerb mit amorphem Silizium2machen. Die jüngste rasante Weiterentwicklung von Perowskit-basierten Geräten für Licht absorbieren und Licht emittierende Anwendungen3,4,5 legt nahe, dass kostengünstige, leicht verarbeitete Geräte wahrscheinlich bald weit verbreitet zu finden sind Bereitstellung. Allerdings leiden alle diese Technologien eine Empfindlichkeit, atmosphärische Verunreinigungen, insbesondere Feuchtigkeit und Sauerstoff, die ihre effektive Lebensdauer6,7,8,9begrenzt.
Für Forscher studieren solcher Systeme kann es sinnvoll, eine anpassbare, einfach zu bedienende tragbare und wiederverwendbare Kammer solche empfindlichen Materialien zu schützen oder Verunreinigungen in einer kontrollierten Art und Weise10,11ausgesetzt sein. Obwohl es möglich, eine Glovebox zur Charakterisierung von luftempfindlichen Geräte zu verwenden, diese großen, teuren, und stationären, inerten Umgebungen unvereinbar mit der breiten Palette der Charakterisierung möglicherweise, die erforderlich sein können. Um eine tragbare alternative, Reese Et Al. liefern 10 vorgeschlagen, eine kleine Metall Kammer basiert auf einer standard Vakuum Flansch für die elektrischen und optischen Charakterisierung von organischen Geräte geeignet. Wir haben dieses Design angepasst, so dass es billiger und vielseitiger mithilfe von 3D-Druck, die Kammer Komponenten herzustellen. Die Verwendung der 3D-Druck, sondern als Bearbeitung, ermöglicht schnelle, kostengünstige Anpassungen an veränderte Muster oder Umweltanforderungen und gleichzeitig das Dienstprogramm des grundlegenden Designs. In diesem Beitrag wir erläutern das Verfahren, um eine solche Kammer machen und verwenden, um die Strom-Spannungs-Kennlinien eines organischen Dioden-Geräts zu extrahieren.
Eine gute Einkapselung von organischen und Perowskit Geräte sollten WVTRs von 10-3 - 10-6 g/m2/Tag für langfristige Gerät Stabilität12,13, zu wenig Wasser Eindringen in das organische Gerät gewährleisten auch in sehr harten Bedingungen. Da diese Kammer zu einer kontrollierten Umgebung zu Testzwecken Zwecke anstatt eine langfristige Lagerung oder Kapselung Methode konzipiert wurde, sind die Voraussetzungen für eine effektive Kammer nicht so streng. Die Kammer sollte weiterhin die Geräteeigenschaften innerhalb eines angemessenen Zeitrahmens Charakterisierung Experimente durchführen können. Das Standardverfahren der Verwendung von PLA resultiert in einer Kammer, die für mehrere Tage oder sogar verwendet werden können Wochen mit einer eingearbeiteten Gasfluss, ohne einen erheblichen Verlust von den Eigenschaften des Geräts.
Die Materialien zu verändern oder auch die Form und Größe des kammerkörpers können drastische Auswirkungen auf das Eindringen von Verunreinigungen aus der Luft in der Kammer. Das Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff muss daher sorgfältig überwacht werden, für jedes Design um die Wirksamkeit der Kammer bestimmen. Zusätzlich beschreiben wir, auf die Fertigung der Kammer, ein einfaches Verfahren zur Bestimmung der Metallbeschichteten der Kammer, mit einem im Handel erhältlichen Feuchtesensor, um einen Zeitrahmen für die Verwendung der Kammer für Experimente zu etablieren.
Eine einfache und doch vielseitige Kammer kann mehrere Arten von Experimenten durchgeführt werden. Sie fungieren als inerter Atmosphäre Umgebungen außerhalb der Glovebox, geeignet für elektrische und optische Charakterisierung durch die Durchführung der elektrischen Anschlüsse und Fenster. Ihre Beweglichkeit ermöglicht es ihnen, mit standard Elektrische Charakterisierung Ausrüstung außerhalb des Labors, wo sie hergestellt wurden, verwendet werden, die in Round-Robin für Zuverlässigkeit14 Tests nützlich ist oder zertifizierte Messungen des Gerätes zu erhalten Leistung15. Diese Räume eignen sich auch besonders für die Untersuchung der Auswirkungen der Einführung von Schadstoffen für kontrollierten Abbau Tests mit einfachen Modifikationen. Der Einsatz von 3D Druck ermöglicht eine signifikante und schnelle Anpassungsfähigkeit an wechselnden Gerät Layouts, Größen, oder Testanforderungen.

<table><tbody><tr><td>ORION DELTA DESKTOP 3D-DRUCKER RTP</td><td>SeeMeCNC</td><td>87999</td><td>Bekannt im Bericht als: 3D-Drucker</td></tr><tr><td>1,75 mm PLA Filament</td><td>SeeMeCNC</td><td>50241</td><td>Bekannt im Bericht als: PLA</td></tr><tr><td>Somos&reg; WaterShed XC 11122 Kammer</td><td>Somos</td><td>gedruckt bei Custom Prototypes, Toronto.</td><td>https://www.dsm.com/products/somos/en_US/products/offerings-somos-water-shed.html Im Bericht bekannt als: Wasserfestes Polymer</td></tr><tr><td>CURA</td><td>CURA</td><td></td><td>https://ultimaker.com/en/products/cura-software Im Bericht bekannt als: Schneidesoftware</td></tr><tr><td>Lötkolben mit 600°; F-Tipp</td><td>Weller</td><td>WTCPT</td><td></td></tr><tr><td>Xtralien X100 Source Measure Unit</td><td>Ossila</td><td>E561</td><td>Bekannt im Bericht als: SMU</td></tr><tr><td>ZIF Test Board für verpixelte Anodensubstrate</td><td>Ossila</td><td>E221</td><td>Bekannt im Bericht als: Null Einschubkraft/ZIF Test Board;</td></tr><tr><td>BNC-Kabel</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Generisches USB A - B</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Generisches USB A - Micro</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>#12 O-Ring</td><td></td><td></td><td>Quelle unbekannt Bekannt im Bericht als: O-Ring</td></tr><tr><td>116 Butyl O-Ring</td><td>Global Rubber Products</td><td>116 VI70</td><td>Im Geschäft gekauft Bekannt im Bericht als: O-Ring</td></tr><tr><td>Sicherungsring</td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>3D-gedruckt hauseigene</td></tr><tr><td>Unterkammer</td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>3D-gedruckte</td></tr><tr><td>hauseigene Oberkammer</td><td>McMaster</td><td>NA</td><td>3D-gedruckte hauseigene</td></tr><tr><td>KF50 Gussklemme (Aluminium)</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>QF50-200-C</td><td></td></tr><tr><td>KF50 Zentrierring (Aluminium)</td><td>Kurt J. Lesker</td><td>QF50-200-BRB</td><td></td></tr><tr><td>Sn60 / Pb40 Löten</td><td>MG Chemikalien</td><td>4895-2270</td><td></td></tr> <tr><td># 4-40 x 3/16 " Maschinenschraube</td><td></td><td></td><td>Baumarkt</td></tr> <tr><td># 4-40 IntThrd Messing TaperSingleVane Einsatz für thermoplastische</td><td>Befestigung</td><td>11125984</td><td>Befestigung erfordert eine Verbindung zu einem Unternehmen / einer Universität Bekannt im Bericht als: # 4-40 Messing konischer Gewindeeinsatz</td></tr><tr><td>Varian Torr Seal Vacuum Equipment Hochvakuum-Epoxid-Vakuumprodukte</td><td>Canada Inc.</td><td></td><td><stark> im Bericht bekannt als: < / stark> Niederdruck-Epoxidharz</td></tr><tr><td>Smiths Interconnect / IDI Kontaktstifte HEADED RADIUS</td><td>Mouser Electornics</td><td>818-S-100-D-3.5-G</td><td> im Bericht bekannt als: Pogo-Stift</td></tr><tr><td>Smiths Interconnect / IDI Kontaktsonden Buchsen Lötkelch</td><td>Mouser Electornics</td><td>818-R-100-SC</td> <<td>strong> im Bericht bekannt als: < / stark> Lötkelch</td></tr><tr><td>1/4" Teflonschlauch</td><td></td><td></td><td>Baumarkt</td></tr><tr><td>Teflonband</td><td></td><td></td><td>Baumarkt</td></tr><tr><td>1/4" Rohr x 1/8" Außengewinde NPT Vernickeltes Messing Push-to-Connect-Steckverbinder</td><td></td> Befestigungsbefestigung <td>442064</td><td>Nicht die gleichen, die für diese Studie verwendet wurden, aber funktional gleichwertig sind Im Bericht bekannt als: Push-to-Connect-Pneumatikstecker</td></tr><tr><td>1/8" NPT-Gewindebohrer und T-Schlüssel</td><td></td><td></td><td>Baumarkt</td></tr><tr><td>1/4" Rohr Push-to-Connect Manuell betätigte Ventile</td><td>Fluidline</td><td>7910-56-00</td><td><stark>Bekannt im Bericht als:</stark> manuell betätigte Push-to-Connect-Ventile</td></tr><tr><td>Adafruit DHT22 Feuchtigkeitssensor (klein)</td><td>Digi-Key</td><td>385</td><td><stark>Bekannt im Bericht als:</stark> interner Feuchtigkeitssensor</td></tr><tr><td>Adafruit DHT22 Feuchtigkeitssensor (groß)</td><td>Digi-Key</td><td></td><td>Im Bericht bekannt als: externer Feuchtigkeitssensor</td></tr><tr><td>Arduino Uno</td><td>Arduino Glovebox</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Umgebung</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 kOhm Widerstand</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Oszilla Xtralien Scientific Python IDE</td><td>Oszilla</td><td></td><td>https://www.ossila.com/pages/xtralien-scientific-python im Bericht bekannt als: Python IDE</td></tr></tbody></table>

ein 3d-gedruckten kammer für organische opto-elektronischen gerät abbau testen

A 3D-printed Chamber for Organic Optoelectronic Device Degradation Testing

In diesem Manuskript skizzieren wir die Herstellung einer kleinen, tragbaren, einfach zu bedienende atmosphärischen Kammer für organische und Perowskit optoelektronische Geräte mit 3D-Druck. Da diese Art von Geräten empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff sind, kann solch eine Kammer Forscher bei der Charakterisierung der elektronischen und Stabilität Eigenschaften unterstützen. Die Kammer soll als eine temporäre, wiederverwendbare und stabile Umgebung mit kontrollierten Eigenschaften (einschließlich Feuchtigkeit, Gas-Einführung und Temperatur) verwendet werden. Es kann verwendet werden, um luftempfindliche Materialien zu schützen oder in einer kontrollierten Weise für Abbau Studien Verunreinigungen ausgesetzt. Um die Eigenschaften der Kammer zu charakterisieren, skizzieren wir ein einfaches Verfahren um die Wasserdampf-Übertragungsrate (Metallbeschichteten) mit Relative Luftfeuchtigkeit gemessen an einem standard Feuchtesensor zu bestimmen. Dieses Standardverfahren, mit einer 50 %-Infill-Dichte von Polymilchsäure (PLA), resultiert in einer Kammer, die wochenlang ohne erheblichen Verlust der Eigenschaften des Geräts verwendet werden kann. Die Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit der Kammer ermöglicht es, jede Charakterisierung Bedingung angepasst werden, die eine kompakte kontrollierter Atmosphäre erfordert.

Strom-Spannungs-Messungen:
Diese Kammer ist so konstruiert für das Testen einer luftempfindlichen Diode-Geräts, z. B. einer organischen oder Perowskit Solarzelle oder eine Leuchtdiode zu ermöglichen. Es kann als eine wiederverwendbare, temporäre Kapselung oder als Methode zur Einführung von Verunreinigungen zum kontrollierten Abbau Tests ausführen fungieren. Die Stromdichte-Spannung (JV) Kurven, die hier gezeigt...

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll für das Design, die Herstellung und die Verwendung einer einfachen, vielseitigen 3D-gedruckten und kontrollierten atmosphärischen Kammer für die optische und elektrische Charakterisierung von luftempfindlichen organischen optoelektronischen Geräten.

Ein 3D-gedruckten Kammer für organische opto-elektronischen Gerät Abbau testen

In this manuscript, we outline the manufacture of a small, portable, easy-to-use atmospheric chamber for organic and perovskite optoelectronic devices, ...

Eine tragbare, vielseitige 3D-gedruckte Klimakammer kann dazu beitragen, wichtige Fragen im Bereich der organischen Elektronik zu beantworten, insbesondere in Bezug auf die Degradation von Geräten unter verschiedenen Bedingungen. Der Hauptvorteil der Verwendung einer 3D-gedruckten Kammer besteht darin, dass sie schnelle kostenwirksame Anpassungen ermöglicht, um sich ändernde Proben- oder Umweltanforderungen zu erfüllen, während der Nutzen des Grunddesigns erhalten bleibt. Die niedrigen Kosten und die Geschwindigkeit der Produktion mit 3D-Druck ermöglichen es Forschern, unsere Entwürfe schnell an ihre Zwecke anzupassen.Dazu gehören unterschiedliche Gerätegrößen, zusätzliche Anschlüsse und zusätzliche Sensoren. Ein Merkmal der Kammern ist ihre Herstellungsmethode. Dies ist ein Beispiel für ein Design, eine IV-Testkammer mit sechs Pixeln.Es wird aus 3D-gedruckten Komponenten für die obere Kammer, einen Sicherungsring und eine untere Kammer hergestellt. Dies gibt einen Überblick über den Aufbau der Kammer mit einem Gerät. Der O-Ring und die Dichtung sind nicht 3D-gedruckt.Konzentrieren Sie sich vorerst auf die obere Kammer. Halten Sie die Innenseite der oberen Kammer nach oben. Suchen

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Engineering

Ingenieurwesen

Wir präsentieren zwei Prozesse für die Mikrofabrikation von porösen Polymer-Chips für dreidimensionale Zellkultivierung. Die erste ist Heißprägen mit einem Lösemitteldampf Schweißverfahren kombiniert. Die zweite nutzt ein neu entwickeltes microthermoforming Prozess mit Ionen-Track-Technologie führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Herstellung kombiniert.

Microfabrication der Chip-Größe Gerüste für die dreidimensionale Kultivierung der Zellen

Dieser Artikel stellt ein Protokoll für die Herstellung von Mikrofluidik-Chips und der Aufbau von mikrofluidischen Experimenten optimiert, um die Lebensdauer und zellulären Phänotypen einzelner Hefezellen zu messen.

Mikrofluidik-Geräte mit Measure Lebensdauer und Cellular Phänotypen in Einzel Budding Hefezellen

Wir beschreiben den Prozess der Herstellung und Prüfung von photonischen Thermometer.

Herstellung und Prüfung von photonischen Thermometer

Diese Publikation beschreibt die Herstellung von einer Orgel-on-Chip-Gerät mit integrierten Elektroden für die direkte Quantifizierung der Transendothelial elektrischen Widerstand (TEER). Für die Validierung die Blut - Hirn-Schranke wurde innerhalb dieses Gerät mikrofluidischen nachgeahmt und seiner Barrierefunktion wurde überwacht. Die vorgestellten Methoden zur Elektrode Integration und direkte Quantifizierung der TEER sind allgemein anwendbar.

Herstellung und Validierung von einer Orgel-on-Chip-System mit integrierten Elektroden, direkt Transendothelial elektrischen Widerstand zu quantifizieren

Ein Protokoll für die Herstellung von einfach strukturierten organische Leuchtdioden (OLEDs) wird vorgestellt.

Herstellung und Charakterisierung des Vakuums hinterlegt organische Leuchtdioden

Hier präsentieren wir eine Protokoll, die beschreibt die Herstellung von dehnbar, dual Channel, Orgel Chip mikrofluidischen Zelle Kultur Geräte zur Rekapitulation ORGANEBENE Funktionalität in Vitro.

Skalierbare Fertigung von dehnbar, Dual Channel, mikrofluidischen Orgel Chips

Diese Arbeit präsentiert einen Dehnungsmesssensor, der aus einem Verstärkungsmechanismus und einem Polydimethylsiloxan-Mikroskop besteht, das mit einem verbesserten 3D-Drucker hergestellt wird.

Herstellung eines Strain-Messgeräts mit verbessertem 3D-Drucker

Hier stellen wir Protokolle zur Analyse der Knochenumgestaltung innerhalb einer Lab-on-a-Chip-Plattform vor. Eine 3D-gedruckte mechanische Ladevorrichtung kann mit der Plattform gekoppelt werden, um osteozyte Mechanostransduktion durch Verformung der zellulären Matrix zu induzieren. Die Plattform kann auch verwendet werden, um Knochen-Remodeling funktionelle Ergebnisse von Osteoklasten und Osteoblasten (Resorption/Bildung) zu quantifizieren.

Eine Lab-On-A-Chip-Plattform zur Stimulierung der Osteozyten-Mechanotransduktion und zur Analyse der funktionellen Ergebnisse des Knochenumbaus

Dieser Beitrag beschreibt ein Protokoll zusammen mit einer vergleichenden Untersuchung von zwei mikrofluidischen Fertigungstechniken, nämlich Photolithographie/Nassätzung/thermische Bindung und Selektive Laser-induzierte Ätzung (SLE), die für Hochdruckbedingungen geeignet sind. Diese Techniken sind Förderplattformen für die direkte Beobachtung des Flüssigkeitsflusses in ersatzdurchlässigen Medien und gebrochenen Systemen unter Reservoirbedingungen.

Mikrofluidische Fertigungstechniken zur Hochdruckprüfung von mikroskaligen superkritischenCO2-Schaumtransporten in gebrochenen unkonventionellen Reservoirs

Dieses Manuskript stellt ein neuartiges, innovatives 3D-gedrucktes Beleuchtungsgerät zur Untersuchung der durch Rose Bengal vermittelten photodynamischen Therapie in vitro vor.

Entwicklung eines innovativen LED-basierten Beleuchtungsgeräts für die in vitro Anwendung der photodynamischen Therapie mit Rose Bengal

Erfahren Sie, wie Sie eine 3D-gedruckte Umgebungskammer für die optoelektrische Charakterisierung luftempfindlicher organischer Bauelemente herstellen. Diese kostengünstige Methode ermöglicht schnelle Anpassungen für verschiedene Experimente.

Ein 3D-gedruckten Kammer für organische opto-elektronischen Gerät Abbau testen

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