Method Article

Haute résolution en utilisant deux Modes de Jet électrohydrodynamique le Patterning : Drop on Demand et contigu électrofilage

DOI:

10.3791/57846

July 10th, 2018

In This Article

Summary

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Nous présentons ici un protocole pour produire des motifs conducteurs à haute résolution en utilisant l’impression électrohydrodynamique (EHD) jet. Le protocole comprend deux modes d’impression DHM jet : le continu contigu électrofilage (réalisation) et l’impression drop-on-demand (DOD) DHM en dot.

Abstract

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Impression d’électrohydrodynamique (EHD) jet a attiré l’attention dans différents domaines car il peut être utilisé comme un outil de modélisation directe à haute résolution et à faible coût. DHM impression utilise un fournisseur fluidique pour maintenir le ménisque extrudé en poussant l’encre de la buse. Le champ électrique est ensuite utilisé pour retirer le ménisque vers le bas pour le substrat pour produire des modèles à haute résolution. Deux modes d’impression DHM ont été utilisés pour la modélisation fine : continu contigu électrofilage (réalisation) et point-drop-on-demand (DOD) DHM impression. Selon les modes d’impression, les exigences pour la viscosité de matériel et de l’encre d’impression seront différente. Même si les deux modes peuvent être implémentées avec la même imprimante DHM, les méthodes de réalisation significativement différent en termes d’encre, système fluidique et tension motrice. En conséquence, sans une bonne compréhension des exigences et des limites jet, il est difficile d’obtenir les résultats souhaités. Le but de cet article est de présenter une directive afin que les chercheurs inexpérimentés peuvent réduire les efforts de tâtonnements pour utiliser le jet de JEP pour leur recherche spécifique et des fins de développement. Pour illustrer la mise en œuvre de l’amende-structuration, nous utiliser Ag NANOPARTICULE d’encre pour la structuration conductrice dans le protocole. En outre, nous présentons aussi les directives d’impression généralisées qui peuvent être utilisés pour d’autres types d’encre pour diverses applications de l’amende-structuration.

Introduction

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Impression jet DHM a été utilisée dans divers domaines, tels que l’électronique imprimée, la biotechnologie et des applications matérielles avancées, parce qu’il est capable de haute résolution et à faible coût direct1le patterning. La largeur de la ligne imprimée ou point imprimé taille pourrait être réduit à 1 µm, ce qui est nettement inférieur à celui du classique axée sur le piezo impression jet d’encre1.

Dans l’imprimerie DHM, une petite partie de l’encre (ou de ménisque) est Poussée hors de la buse et entretenue en contrôlant le débit taux1,

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Protocol

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À des fins de santé et de sécurité, avant l’utilisation de l’encre et nettoyage solution, reportez-vous à la fiche signalétique (FS).

1. drop-on-demand électrohydrodynamique Jet impression à l’aide d’encre argentée de nanoparticules

  1. Remplissez l’encre NANOPARTICULE argent filtrée (AGP) dans le réservoir d’encre du système d’impression DHM.
    Remarque : Disponible dans le commerce AGP encre peut être utilisé dans le but de jet d’encre. L’encre doit avoir une viscosité d’environ 10 cP et une tension de surface de 20 ~ 40 mN/m pour obtenir la goutte à la demande par jet.
  2. Faire une buse pour l’impression de DOD EHD en utili....

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Results

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Impression via le point de goutte à la demande :
Impression DOD est issue d’une gouttelette jet par un déclencheur de jet. Pour produire des DOD jetting, encre bas visqueux avec une viscosité d’environ 10 cP doit être utilisé. L’exigence de l’encre pour l’impression de l’EHD DOD est semblable à celle de la jet d’encre DOD classique, comme c’est la méthode d’impression EHD à celle de la jet d’encre DOD classique. Dans le cas de l’impression jet d’encre classique, la tec.......

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Discussion

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Dans ce protocole, nous nous concentrons sur modèles fines à l’aide d’encre AGP avec deux modes d’impression : impression DOD DHM et réalisation. Cependant, le jet de DHM demande d’impression n’est pas limité à l’encre conductrice à l’aide d’AGP. Ici, nous allons discuter des orientations générales pour la sélection de l’encre, la configuration du système et d’autres paramètres d’impression nécessaires pour les utiliser pour diverses applications de l’amende-modèle d’impression à jet DHM.

L’ét.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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Cette recherche a été soutenue par le programme de recherche sciences fondamentales par le National Research Foundation de Corée (NRF) de Corée, financée par le ministère de l’éducation (2016R1D1A1B01006801) et partiellement pris en charge par le Fonds de recherche de l’Université de Soonchunhyang .

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Système d’impression intégré EHDPsolution Ltd., Corée du SudPS300
Harima Ag Encre nanoparticulaireHarima Inc., JaponHarima NPS-JLAg teneur en solides : ~ 53 % en poids, Viscosité : ~10 cP, Tension superficielle : ~30 mN/m
Capillaire en verreNarishige Scientific Instrument LabG-1Diamètre intérieur : 1 mm ; Utilisé pour fabriquer une buse pour l’impression jet DOD EHD à l’aide d’un extracteur thermique
Buse Extracteur thermiqueSutter Instrument, États-UnisSutter P-1000
(subtrate de verre)Paul-Marienfeld & Co.KG, Allemagne10 006 12Dimensions (L x l x T) : 76 mm x 26 mm x 1 mm
Agitateur magnétiqueBarnstead Thermolyne Corp., États-UnisCimarec SP131635
AgitateurVortexJeiotech, Corée du SudLab Companion VM-96T
Ag nanopaste  ;NPK, Corée du SudES-R001Teneur en solides Ag : ~85.5 wt %, Viscosité : ~11000 cP
Poly éthylène oxyde (PEO)Sigma-Aldrich, USA372773-500GMw = 400000
EthanolSigma-Aldrich, USA459836-500ML
Lames de microscope

References

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  1. Onses, M. S., Sutanto, E., Ferreira, P. M., Alleyne, A. G., Rogers, J. A. Mechanisms, Capabilities, and Applications of High-Resolution Electrohydrodynamic Jet Printing. Small. 11 (34), 4237-4266 (2015).
  2. Jaworek, A., Krupa, A. Classification of the modes of EHD spraying. Journal of Aerosol Science. 30 (93), 873-893 (19....

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