Alta resolución patrones usando dos modos de electrohidrodinámicos Jet: caída en la demanda y Electrospinning de campo cercano

Summary

Aquí, presentamos un protocolo para producir patrones conductores alta resolución usando electrohidrodinámicos (EHD) jet impresión. El protocolo incluye dos modos de impresión de chorro de EHD: el electrospinning continuo de campo cercano (NFES) y la impresión basada en punto drop-on-demand (DOD) EHD.

Abstract

Impresión electrohidrodinámicos (EHD) jet ha llamado la atención en diversos campos ya que puede ser utilizado como una herramienta de modelar directo de alta resolución y bajo costo. Impresión de EHD utiliza un proveedor de neumático para mantener el menisco sacado empujando la tinta fuera de la punta de la boquilla. El campo eléctrico se utiliza entonces para sacar el menisco hasta el sustrato para producir patrones de alta resolución. Dos modos de impresión de EHD se han utilizado para modelar fina: electrospinning continuo de campo cercano (NFES) e impresión de EHD (DOD) drop-on-demand basada en punto. Acuerdo con el modos de impresión, los requisitos para la viscosidad de tinta y equipo de impresión serán diferente. A pesar de dos modos diferentes pueden aplicarse con una sola impresora EHD, los métodos de realización significativamente diferencian en términos de tinta, sistema fluídico y tensión motriz. En consecuencia, sin una correcta comprensión de los requisitos y limitaciones que echa en chorro, es difícil obtener los resultados deseados. El objetivo de este trabajo es presentar una guía para que los investigadores inexpertos pueden reducir los esfuerzos de prueba y error para utilizar el jet EHD para sus específico fines de investigación y desarrollo. Para demostrar la aplicación de fino diseño, utilizamos tinta de nanopartículas de Ag para los patrones conductores en el protocolo. Además, también presentamos las pautas impresión generalizadas que pueden ser utilizadas para otros tipos de tinta para varias aplicaciones de fino diseño.

Introduction

Impresión de chorro de EHD ha sido ampliamente utilizada en diferentes áreas como la electrónica impresa, biotecnología y aplicaciones avanzadas de material, ya que es capaz de alta resolución y bajo costo directo patrones¹. El ancho de la línea impresa o tamaño de punto impreso puede reducirse a 1 μm, que es significativamente menor que el del convencional basado en el piezoeléctrico de inyección de tinta impresión¹.

En la impresión de EHD, una pequeña porción de tinta (o menisco) es empujada fuera de la punta de la boquilla y mantenida mediante el control de la tasa de flujo de

Protocol

Fines de salud y seguridad, antes de usar cualquier tinta y solución, consulte la hoja de datos de seguridad del material (MSDS).

1. drop-on-demand electrohidrodinámicos Jet impresión con tinta de nanopartículas de plata

1. Llene la tinta filtrada nanopartículas de plata (AgNP) en el depósito de tinta del sistema de impresión de EHD.
   Nota: Disponible en el mercado tinta AgNP puede utilizarse para el propósito de inyección de tinta. La tinta debe tener una viscosidad de alrededor de 10 cP y una tensión superficial de 20 ~ 40 mN/m para obtener el chorro de drop-on-demand.
2. Hacer una boquilla para la impresión de DOD EHD uti....

Results

Impresión de drop-on-demand basada en punto:
Impresión de DOD se basa en una gotita chorro por un disparador que echa en chorro. Para producir DOD, chorro de tinta de baja viscosidad con una viscosidad de aproximadamente 10 cP debe utilizarse. El requisito de la tinta para la impresión de DOD EHD es similar a la de la tinta DOD convencional, como es el método de impresión de EHD para la tinta convencional de DOD. En el caso de impresión de inyección de tinta convencion.......

Discussion

En este protocolo, nos centramos en patrones finos usando tinta de AgNP con dos modos de impresión: impresión de DOD EHD y NFES. Sin embargo, el jet EHD impresión aplicación no se limita a la tinta conductiva mediante AgNP. Aquí, discutimos los lineamientos generales para la selección de la tinta, la configuración del sistema y otros parámetros de impresión necesarias para utilizar jet EHD para los varios usos del fino-patrón de impresión.

El primer y más importante paso para la impresión de E.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sistema de impresión integrado EHD	Psolution Ltd., Corea del Sur	PS300
Harima Ag Tinta de nanopartículas	Harima Inc., Japón	Harima NPS-JL	Ag contenido sólido: ~ 53 % en peso, Viscosidad: ~ 10 cP, Tensión superficial: ~30 mN/m
Capilar de vidrio	Narishige Scientific Instrument Lab	G-1	Diámetro interior: 1 mm; Se utiliza para fabricar boquillas para la impresión por chorro DOD EHD con extractor térmico
Extractor térmico de boquilla	Sutter Instrument, EE. UU.	Sutter P-1000
(sustrato de vidrio)	Paul-Marienfeld & Co.KG, Alemania	10 006 12	Dimensiones (largo x ancho x alto): 76 mm x 26 mm x 1 mm
Agitador magnético	Barnstead Thermolyne Corp., EE. UU	Cimarec SP131635
Agitador	de vórticeJeiotech, Corea del Sur	Laboratorio Compañero VM-96T
Ag nanopaste	NPK, Corea del Sur	ES-R001	Ag Contenido sólido: ~85.5 % en peso, Viscosidad: ~11000 cP
Óxido de polietileno (PEO)	Sigma-Aldrich, EE. UU	372773-500G	Mw = 400000
Etanol	Sigma-Aldrich, EE. UU	459836-500ML