Name: Multi-échelle Structures agrégées en nanofibres imprimés pour les Surfaces fonctionnelles (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-11T14:45:00.000+00:00
Duration: 6 min 14 s
Description: Découvrez une méthode d'impression rapide pour fabriquer des structures nano-micro multi-échelles agrégées en nanofibres. Cette technique utilise un filtre d'aluminium anodisé pour créer des surfaces fonctionnelles superhydrophiles modifiables par traitement UV.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ce matériau est issu des travaux financés par le programme de recherche sciences fondamentales grâce à la Fondation de la recherche nationale de Corée (NRF) financé par le ministère de la Science, TIC et Future planification (FRO-2017R1A2B4008053) et le ministère du commerce, l’industrie et l’énergie ( MOTIE, Corée) sous technologie industrielle Innovation programme no 10052802 et l’Institut de Corée pour l’avancement de la technologie (KIAT) grâce au programme d’Encouragement pour les Industries de la région de la coopération économique (N0002310).

1. fabrication de Nano-Micro Structure multi-échelle de Surface à l’aide d’un filtre AAO (Figure 1)
<ol><li>Acheter un filtre AAO avec une taille de pore, hauteur et diamètre de 200 nm, 60 µm et 25 mm, respectivement.</li>
	<li>1.2. Nettoyez la surface de la pellicule de polyéthylène téréphtalate (PET) ayant une épaisseur de 100 μm d’utiliser de l’acétone avec 99,8 % et l’alcool isopropylique (IPA) avec 99,9 % pendant 5 min et complètement sec pendant 3 min à l’aide d’un pistolet à air.</li>
	<li>Placez le film PET sur une surface plane sans contaminants et ajouter une goutte de 0,1 mL de polyuréthane DURCISSABLE par UV-acrylate d’éthyle (PUA)-type de résine avec une viscosité de 257,4 cPs sur la surface.</li>
	<li>Placez le filtre AAO sur la résine et appuyez uniformément, à l’aide d’un rouleau en caoutchouc d’un diamètre de 32 mm. La propagation de la résine est confirmée, alors le rouleau doit être soigneusement et à plusieurs reprises poussé lorsque vous appuyez sur. ATTENTION : Le filtre de l’AAO est fragile et peut se briser si on applique une force excessive.</li>
	<li>Après laminage, exposer l’échantillon fait grâce au filtre PET AAO (attaché à l’aide de la résine) aux UV avec une longueur d’onde de 365 nm pour 30 s pour guérir de la résine.</li>
	<li>Immerger le spécimen durci dans 100 mL de solution de NaOH à 2 M pendant 10 minutes pour dissoudre le filtre. Remarque : Les images de SEM montrent la coupe et la surface de la structure (Figure 2).</li>
	<li>Nettoyez l’échantillon avec l’eau distillée, puis séchez-le complètement pendant 3 min à l’aide d’un pistolet à air. Remarque : L’analyse EDX a confirmé que Na et Al n’ont pas détecté et ont été entièrement gravé à l’eau-forte (Figure 3).</li>
</ol>2. les revêtements
<ol><li>Traitement à l’ozone UV</li>
	<li>Nettoyez le spécimen avec nano-micro multi-échelles structures utilisant des IPA et DI l’eau pendant 5 min, puis séchez-le à l’aide d’un pistolet à air pendant 3 min.</li>
	<li>Irradier du côté des structures multi-échelle de l’échantillon (du côté des structures multiscale) à l’aide de rayons UV (longueur d’onde de 185-254 nm) pendant 60 min. Remarque : L’équipement de l’ozone UV a une intensité de 25 mW/cm2.</li>
	<li>Octadecyltrichlorosilane (OTS) auto-assemblage</li>
	<li>Placer une plaque chauffante à l’intérieur de la boîte à gants et maintenir un environnement de2 N pour un procédé de déposition de vapeur.</li>
	<li>Difficulté au bord de l’échantillon sur un verre ou une assiette plate avec du ruban adhésif. Assurez-vous que la taille de la vitre ou la plaque est assez large pour couvrir le dessus d’un bécher (avec 8 mm de diamètre et 13 mm de hauteur).</li>
	<li>Placer le bécher sur la plaque de cuisson avec 5 "x 7 » et ajouter 2 mL de solution de l’OTS dans le bécher avec une pipette.</li>
	<li>Couvrir le bécher avec le verre ou l’assiette visage-dans, avec l’échantillon vers le bas dans le bécher.</li>
	<li>Pétrissez pendant 60 min à 100 ° C, puis enlevez le spécimen de la boîte à gants. Remarque : Après le processus de l’OTS-revêtement, le bécher et boîte à gants doivent être nettoyés.</li>
</ol>3. fabrication de Surface fonctionnelle en injectant des lubrifiants
<ol><li>Déposer environ 0,2 mL de perfluorocarbone (PFC) liquide sur l’OTS-enduit Self agrégées Assemblée de nanofibres.</li>
	<li>Observer le processus d’humidification du PFC à l’aide d’un microscope optique avec un objectif à 5 X X-20.</li>
	<li>Enlever l’excès de liquide PFC en plaçant les échantillons en position verticale pendant quelques heures.</li>
</ol>

<ol><li>Elghanian, R., Storhoff, J. J., Mucic, R. C., Letsinger, R. L., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+colorimetric+detection+of+polynucleotides+based+on+the+distance-dependent+optical+properties+of+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Selective colorimetric detection of polynucleotides based on the distance-dependent optical properties of gold nanoparticles.</a> Science. 277, 1078-1081 (1997).</li>
<li>Berdichevsky, Y., Lo, Y. H. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.200501621">Polypyrrole nanowire actuators.</a> Advanced Materials. 18, 122-125 (2006).</li>
<li>Mitchell, D. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Smart+nanotubes+for+bioseparations+and+biocatalysis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Smart nanotubes for bioseparations and biocatalysis.</a> Journal of the American Chemical Society. 124, 11864-11865 (2002).</li>
<li>Nicewarner-Pena, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Submicrometer+metallic+barcodes%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Submicrometer metallic barcodes.</a> Science. 294, 137-141 (2001).</li>
<li>Dersch, R., Steinhart, M., Boudriot, U., Greiner, A., Wendorff, J. H. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/pat.568">Nanoprocessing of polymers: applications in medicine, sensors, catalysis, photonics.</a> Polymers for Advanced Technologies. 16, 276-282 (2005).</li>
<li>Baker, L. A., Jin, P., Martin, C. R. <a target="_blank" href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10408430500198169">Biomaterials and biotechnologies based on nanotube membranes.</a> Critical reviews in solid state and materials sciences. 30, 183-205 (2005).</li>
<li>Xiang, H., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ma049299m">Block copolymers under cylindrical confinement.</a> Macromolecules. 37, 5660-5664 (2004).</li>
<li>Fei, G., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/ra/c3ra43640c">Electro-activated surface micropattern tuning for microinjection molded electrically conductive shape memory polyurethane composites.</a> RSC Advances. 3, 24132-24139 (2013).</li>
<li>Kim, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretchable+and+transparent+electrodes+based+on+in-plane+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Stretchable and transparent electrodes based on in-plane structures.</a> Nanoscale. 7, 14577-14594 (2015).</li>
<li>Kim, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wearable+smart+sensor+systems+integrated+on+soft+contact+lenses+for+wireless+ocular+diagnostics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Wearable smart sensor systems integrated on soft contact lenses for wireless ocular diagnostics.</a> Nature Communications. 8, 14997(2017).</li>
<li>Park, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wearable%2C+wireless+gas+sensors+using+highly+stretchable+and+transparent+structures+of+nanowires+and+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Wearable, wireless gas sensors using highly stretchable and transparent structures of nanowires and graphene.</a> Nanoscale. 8, 10591-10597 (2016).</li>
<li>An, B. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-resolution+printing+of+3D+structures+using+an+electrohydrodynamic+inkjet+with+multiple+functional+inks%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">High-resolution printing of 3D structures using an electrohydrodynamic inkjet with multiple functional inks.</a> Advanced Materials. 27, 4322-4328 (2015).</li>
<li>Kim, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fully-integrated%2C+bezel-less+transistor+arrays+using+reversibly+foldable+interconnects+and+stretchable+origami+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Fully-integrated, bezel-less transistor arrays using reversibly foldable interconnects and stretchable origami substrates.</a> Nanoscale. 8, 9504-9510 (2016).</li>
<li>Zhao, Y. S., Zhan, P., Kim, J., Sun, C., Huang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterned+growth+of+vertically+aligned+organic+nanowire+waveguide+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22American+Chemical+Society+Nano%22%5BJournal%5D)">Patterned growth of vertically aligned organic nanowire waveguide arrays.</a> American Chemical Society Nano. 4, 1630-1636 (2010).</li>
<li>Kuo, C. W., Shiu, J. Y., Chen, P. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm0343249">Size-and shape-controlled fabrication of large-area periodic nanopillar arrays.</a> Chemistry of Materials. 15, 2917-2920 (2003).</li>
<li>Lee, S. B., Koepsel, R., Stolz, D. B., Warriner, H. E., Russell, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+biocidal+nanotubes+from+a+single-chain+diacetylene+amine+salt%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of biocidal nanotubes from a single-chain diacetylene amine salt.</a> Journal of the American Chemical Society. 126, 13400-13405 (2004).</li>
<li>Gibson, J. M. <a target="_blank" href="https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.881964">Reading and writing with electron beams.</a> Physics Today. 50, 56-61 (1997).</li>
<li>Kramer, N., Birk, H., Jorritsma, J., Schönenberger, C. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.113230">Fabrication of metallic nanowires with a scanning tunneling microscope.</a> Applied Physics Letters. 66, 1325-1327 (1995).</li>
<li>Jiang, P., Bertone, J. F., Colvin, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+lost-wax+approach+to+monodisperse+colloids+and+their+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">A lost-wax approach to monodisperse colloids and their crystals.</a> Science. 291, 453-457 (2001).</li>
<li>Steinhart, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymer+nanotubes+by+wetting+of+ordered+porous+templates%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Polymer nanotubes by wetting of ordered porous templates.</a> Science. 296, 1997(2002).</li>
<li>Hong, S. H., Hwang, J., Lee, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Replication+of+cicada+wing%27s+nano-patterns+by+hot+embossing+and+UV+nanoimprinting%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Replication of cicada wing's nano-patterns by hot embossing and UV nanoimprinting.</a> Nanotechnology. 20, 385303(2009).</li>
<li>Han, K. S., Shin, J. H., Yoon, W. Y., Lee, H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927024810002540">Enhanced performance of solar cells with anti-reflection layer fabricated by nano-imprint lithography.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 95, 288-291 (2011).</li>
<li>Choo, S., Choi, H. J., Lee, H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167577X1400038X">Replication of rose-petal surface structure using UV-nanoimprint lithography.</a> Materials Letters. 121, 170-173 (2014).</li>
<li>Yu, Z., Chou, S. Y. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl034947l">Triangular profile imprint molds in nanograting fabrication.</a> Nano Letters. 4, 341-344 (2004).</li>
<li>Hirai, Y., Harara, S., Isaka, S., Kobayashi, M., Tanaka, Y. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.41.4186/pdf">Nano-Imprint lithography using replicated mold by Ni electroforming.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 41, 4186(2002).</li>
<li>Kim, J. H., Cho, Y. T., Jung, Y. G. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s12541-016-0110-0">Selection of absorptive materials for non-reflective wire grid polarizers.</a> International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 17, 903-908 (2016).</li>
<li>St˛epniowski, W. J., Salerno, M. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/271013437_Fabrication_of_nanowires_and_nanotubes_by_anodic_alumina_template-assisted_electrodeposition">Fabrication of nanowires and nanotubes by anodic alumina template-assisted electrodeposition.</a> Manufacturing Nanostructures. 12, 321-357 (2014).</li>
<li>Sousa, C. T., et al. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4893546">Nanoporous alumina as templates for multifunctional applications.</a> Applied Physics Reviews. 1, 031102(2014).</li>
<li>Hong, S. H., Bae, B. J., Lee, H., Jeong, J. H. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167931710000031">Fabrication of high density nano-pillar type phase change memory devices using flexible AAO shaped template.</a> Microelectronic Engineering. 87, 2081-2084 (2010).</li>
<li>Schwirn, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-ordered+anodic+aluminum+oxide+formed+by+H2SO4+hard+anodization%5BTitle%5D)+AND+%22American+Chemical+Society+Nano%22%5BJournal%5D)">Self-ordered anodic aluminum oxide formed by H2SO4 hard anodization.</a> American Chemical Society Nano. 2, 302-310 (2008).</li>
<li>Lee, P. S., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm051855j">Vertically aligned nanopillar arrays with hard skins using anodic aluminum oxide for nano imprint lithography.</a> Chemistry of Materials. 17, 6181-6185 (2005).</li>
<li>Lopes, M. C., de Oliveira, C. P., Pereira, E. C. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013468608001606">Computational modeling of the template-assisted deposition of nanowires.</a> Electrochimica Acta. 53, 4359-4369 (2008).</li>
<li>Choi, M. K., Yoon, H., Lee, K., Shin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simple+fabrication+of+asymmetric+high-aspect-ratio+polymer+nanopillars+by+reusable+AAO+templates%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Simple fabrication of asymmetric high-aspect-ratio polymer nanopillars by reusable AAO templates.</a> Langmuir. 27, 2132-2137 (2011).</li>
<li>Kim, Y. S., Lee, K., Lee, J. S., Jung, G. Y., Kim, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoimprint+lithography+patterns+with+a+vertically+aligned+nanoscale+tubular+carbon+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Nanoimprint lithography patterns with a vertically aligned nanoscale tubular carbon structure.</a> Nanotechnology. 19, 365305(2008).</li>
<li>Chen, G., Soper, S. A., McCarley, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free-standing%2C+erect+ultrahigh-aspect-ratio+polymer+nanopillar+and+nanotube+ensembles%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Free-standing, erect ultrahigh-aspect-ratio polymer nanopillar and nanotube ensembles.</a> Langmuir. 23, 11777-11781 (2007).</li>
<li>Jeong, Y., et al. <a target="_blank" href="http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=20734352&AN=124346307&h=ZyTlM%2Fbgani09GPX%2F%2FKZxrWdPlwjtkNABPQmXyGXjUuCge8y15hfMlZ7PckMzdxzFIkHqdZh80%2B7vwwhFkDdPQ%3D%3D&crl=c">Fabrication of Nano-Micro Hybrid Structures by Replication and Surface Treatment of Nanowires.</a> Crystals. , (2017).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont aucun intérêt financier concurrentes de divulguer.

L’étape clé dans la fabrication de l’Assemblée de nanofibres Self agrégées est d’assurer que le filtre AAO fragile ne casse pas lors de l’application de la résine avec les rouleaux en caoutchouc. En effet, il convient d’assurer que le filtre de l’AAO ne casse pas à tout moment avant l’étape de gravure. Parce que le filtre de l’AAO est de 25 mm de diamètre, la taille du substrat est d’environ 30 x 30 mm.
L’Assemblée de nanofibres Self agrégées nous permet d’offrir des surfaces fonctionnelles di...

Nanoscale texturé structures telles que les nanoparticules, les nanotubes et nanofibres ont attiré l’attention de la communauté scientifique, car ils montrent des caractéristiques uniques dans diverses applications, notamment électriques, biomédical, optique et surface 1,2,3,4,5,6,7,8de l’ingénierie. En particulier, nanofibres sont largement utilisés dans les électrodes extensible et transparente9, capteurs portables10,11, interconnexions12,13et demandes de nano-optique 14. parmi les différents procédés de fabrication des structures nanométriques, telles que les méthodes sol-gel, auto-assemblage, lithographie et réplication15,16,17,18, 19,20, réplication directe à l’aide d’un modèle est actuellement considérée comme une méthode prometteuse parce que c’est simple, rentable et applicable à divers matériaux DURCISSABLES21,22 , 23 , 24 , 25 , 26.
Grâce à sa structure multi-échelle ayant un grand nombre de pores nanométriques et de la hauteur de l’échelle microscopique, AAO est employé couramment comme modèle pour la fabrication de nanofibres et de nanotubes avec un fort allongement27,28,29 , 30. Toutefois, en raison de la tension superficielle à tel un grand allongement, nanofibres tendent à agréger facilement31,32,,33. Des recherches existantes ont prouvé que les nanofibres ayant un allongement supérieur à 15:1 ne pas se tenir debout mais plutôt agréger, tandis que ceux ayant un ratio inférieur à 5:1 sont individuellement isolées sans agrégation33,34. Force capillaire et tension de surface jouent un rôle important lors de la suppression de l’alumine, à l’aide d’un gel de mordançage, qui est l’un des processus au cours de la fabrication de nanofibres. Quand allongement augmente, la tension superficielle entre nanofibres tend à tirer les rapprocher les uns des autres, causant l’agrégation. Plusieurs études ont mis l’accent sur les méthodes pour empêcher cette agrégation35, qui est particulièrement observée en polymère et en nanofibres métalliques. Parmi ceux-ci, hydratation de la surface de nanofibres peut-être réduire l’agglomération parce que quand un liquide occupe les espaces entre les nanofibres, tension superficielle diminue. En outre, la méthode lyophilisation peut également réduire l’agrégation en diminuant la tension superficielle entre nanofibres. Toutefois, malgré les efforts divers, le redressage de nanofibres avec un haut rapport d’aspect demeure un défi.
À cette fin, nous présentons une méthode unique pour fabriquer des structures multi-échelles de nanofibres enchevêtrés en exploitant le phénomène d’agrégation d’une manière positive. Ici, la structure de nanofibres est imprimée à l’aide d’un filtre de l’AAO et polyuréthane-acrylate d’éthyle (PUA)-tapez résines ayant une viscosité de 257.4 cP. Après que lithographie de mentions légales nano UV (UV-NIL) est effectuée, le moule est gravé avec une solution de NaOH. Afin de caractériser les structures proposées multi-échelles, nous étudions les comportements de modèle de l’échantillon avec nanofibres agrégées et la mouillabilité surface après des traitements de surface appropriés tels qu’enduit avec un monocouches auto-assemblées et traitement à l’ozone UV . En outre, nous proposons que la surface poreuse multi-échelles peut être convertie simplement sur une surface glissante utilisant un processus infusé de lubrifiant.

<table><tbody><tr><td>MINS 511RM</td><td>Minuta Tech</td><td></td><td>Résine durcissable aux UV</td></tr><tr><td>Octadécyltrichlorosilane (OTS)</td><td>Aldrich Traitement de</td><td>surface</td>Oxydanide <td></td></tr><tr><td>de sodium</td><td>SAMCHUN</td><td></td><td>Solution de gravure</td></tr><tr><td>Anopore Membranes inoganiques</td><td>Whatman</td><td></td><td>25mm/0.2&micro ; m</td></tr><tr><td>MT-UV-A 47</td><td>Meiji Techno</td><td></td><td>Équipement de séchage UV</td></tr><tr><td>UVC-30</td><td>Jaesung Engineering</td><td></td><td>Équipement de traitement UVO</td></tr><tr><td>Smart Drop Plus</td><td>FEMTOFAB</td><td></td><td>Mesure de l’angle de contact</td></tr><tr><td>Fluorinerte FC-70</td><td>3M</td><td></td><td>mélange liquide de composés aliphatiques entièrement fluorés</td></tr> Film de <tr><td>polyéthylène téréphtalate</td><td>Sunchem</td><td></td><td>Substrat</td></tr><tr><td>Acétone (99,8 %)</td><td>Solution de nettoyage</td> <td>Daejung</td><td></td></tr><tr><td>Alcool isopropylique (99,9 %)</td>Solution <td>de nettoyage</td> <td>Daejung</td><td></td></tr><tr><td>Rouleau en caoutchouc</td><td>Hwahong</td><td></td><td>Pour l’application de résine</td></tr><tr><td>Corning Agitateur Plaques chaudes Équipement</td> de plaque chauffante <td>Corning</td><td></td><td>(5 » x 7 »)</td></tr></tbody></table>

multi-échelle structures agrégées en nanofibres imprimés pour les surfaces fonctionnelles

Multiscale Structures Aggregated by Imprinted Nanofibers for Functional Surfaces

Les structures de surface multi-échelles ont attiré un intérêt croissant en raison de plusieurs applications potentielles dans des dispositifs de surface. Toutefois, un défi existant dans le domaine est la fabrication de structures de micro-nano hybride en utilisant une méthode facile, rentable et haut débit. Pour surmonter ces défis, ce livre propose un protocole pour fabriquer des structures multi-échelles en utilisant seulement un processus d’empreinte avec un filtre en oxyde d’aluminium anodique (AAO) et un processus d’évaporation auto-agrégation de nanofibres. Contrairement aux tentatives précédentes visant à redresser les nanofibres, nous démontrons un procédé de fabrication unique pour multi-échelles nanofibres agrégées avec allongements élevés. En outre, la morphologie de la surface et la mouillabilité de ces structures sur divers liquides ont été étudiés pour faciliter leur utilisation multifonctionnelle de surfaces.

Nous avons démontré une méthode simple et rapide pour la fabrication de structures multi-échelles nano-micro hybride utilisant un filtre AAO comme un moule d’empreinte. L’ensemble du processus a pris 30 min (Figure 4). Il a été noté que, après avoir subi le processus de gravure à l’aide de NaOH, la surface résultante présentait une couleur opaque similaire à l’original AAO filtre, en raison de l’Assemblée de nanofibres agrégées causée par la tension superfici...

Présenté est une méthode simple pour fabriquer des nano-micro structures multi-échelles pour les surfaces fonctionnelles, en agrégeant les nanofibres fabriquées à l’aide d’un filtre d’oxyde d’aluminium anodique.

Multi-échelle Structures agrégées en nanofibres imprimés pour les Surfaces fonctionnelles

Multiscale surface structures have attracted increasing interest owing to several potential applications in surface devices. However, an existing ...

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de l’ingénierie à la surface dans la compréhension de la surface fonctionnelle de la morphologie tubulaire et de la mouillabilité. Le principal avantage de notre approche est qu’elle permet une fabrication plus rapide de nanomicrostructures multi-échelles en utilisant uniquement un procédé d’impression avec un filtre anodique en oxyde d’aluminium et une auto-agrégation de nanofibres. Après l’imprégnation, les motifs de surface répliqués ont d’abord montré une superhydrophilie.Nous pouvons modifier la disponibilité de la surface des structures imprimées en utilisant un traitement d’origine UV et un revêtement monocouche auto-assemblé. Obtenez un filtre à l’oxyde d’aluminium anodique, ou AAO, avec une taille de pores de 200 nanomètres, une hauteur de 60 microns et un diamètre de 25 millilitres. Nettoyez la surface avec du polyéthylène téréphtalate, ou un film PET, avec 99,8 % d’acétone pendant cinq minutes, puis 99,9 minutes.alcool isopropylique pendant cinq minutes. Séchez complètement le film pendant trois minutes à l’aide d’un pistolet à air comprimé. Ensuite, placez le film PET sur une surface plane sans contaminants.Ajoutez une goutte de 0,1 millilitre de résine de type acrylate de polyuréthane durcissable aux UV avec une viscosité de 257,4 CPS sur la surface. Placez le filtre AAO sur la résine et appuyez uniformément à l’aide d’un rouleau en caoutchouc d’un diamètre de 32 millimètres. La propagation de la résine est confirmée visuellement.Le rouleau doit être répété et poussé avec précaution lors du pressage. Le filtre AAO est cassant et peut se briser si une force excessive est appliquée. Après le roulage, exposez l’échantillon réalisé avec le filtre PET et AAO à une lumière UV d’une longueur d’onde de 365 nanomètres pendant 30 secondes pour durcir la résine.Ensuite, plongez l’échantillon durci dans 100 millilitres de solution d’hydroxyde de sodium à deux molaires pendant 10 minutes pour dissoudre le filtre. Les images MEB montrent la surface et la section transversale de la structure. Nettoyez l’échantillon avec de l’eau déminéralisée.Ensuite, séchez-le complètement pendant trois minutes à l’aide d’un pistolet à air comprimé. Utilisez l’analyse par rayons X à dispersion d’énergie pour confirmer que le sodium et l’aluminium ne sont pas détectés et sont complètement gravés. Pour effectuer le traitement à l’ozone UV, nettoyez d’abord l’échantillon avec des structures nanomicro multi-échelles à l’aide d’alcool isopropylique pendant cinq minutes, puis d’eau désionisée pendant cinq minutes.Séchez l’échantillon lavé à l’aide d’un pistolet à air comprimé pendant trois minutes. Irradiez l’échantillon à l’aide de rayons UV pendant 60 minutes à l’aide d’un équipement à l’ozone UV d’une intensité de 25 milliwatts par centimètre carré. Pour l’auto-assemblage OTS, placez l’endroit chaud à l’intérieur de la boîte à gants et maintenez un environnement azoté pour le processus de dépôt en phase vapeur.À des fins de tournage, nous ferons une démonstration de la procédure en simulacre à l’extérieur d’une boîte à gants. Placez un bécher sur la plaque chauffante et ajoutez deux millilitres de solution OTS dans le bécher à l’aide d’une pipette. Couvrez le bécher avec le verre ou la plaque vers le haut, l’échantillon vers le bas dans le bécher.Laisser agir pendant 60 minutes à 100 degrés Celsius avant de retirer l’échantillon de la boîte à gants. Pour fabriquer la surface fonctionnelle en injectant des lubrifiants, déposez environ 0,2 millilitre par centimètre carré de liquide perfluorocarboné sur l’assemblage de nanofibres auto-agrégées revêtues d’OTS. Observez le processus de mouillage du perfluorocarbure à l’aide d’un microscope optique à un grossissement de cinq à 20 fois.Enfin, retirez l’excès de liquide perfluorocarboné en plaçant l’échantillon en position verticale pendant quelques heures. Des structures nanomicro-hybrides multi-échelles obtenues par le processus d’impression et l’auto-agrégation dérivée de l’évaporation sont présentées ici. Il est difficile de mesurer l’angle de contact en raison de la superhydrophilie de la surface fabriquée.Il est intéressant de noter qu’après un traitement à l’ozone UV avec suffisamment de temps, la morphologie de la surface et la mouillabilité de la surface passent de la superhydrophilie à l’hydrophobie, avec un angle de contact de 126,8 degrés. De plus, l’angle de contact peut être augmenté à 133,6 degrés par un revêtement supplémentaire de la monocouche auto-assemblée. Après son développement, cette technique a ouvert la voie aux chercheurs dans le domaine des surfaces artificielles pour explorer la fonctionnalité de surface et le changement de morphologie avec le phénomène d’auto-assemblage et un traitement de surface approprié.Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de la modification de la morphologie de la surface et de la mouillabilité, elle peut également être appliquée à d’autres applications telles que les tissus via un scalpel, les filtres environnementaux, les perturbateurs de catalyseur ou avec des optiques diffuses, en raison de ses structures poreuses à plus grande échelle.

multiscale-structures-aggregated-imprinted-nanofibers-for-functional

Research

Recherche

JoVE Journal

Engineering

Ingénierie

Une approche efficace pour la préparation de nanofibres décorées avec des groupes fonctionnels capables d'interagir spécifiquement avec les protéines est décrit. La première approche nécessite la préparation d'un polymère fonctionnalisé avec le groupe fonctionnel approprié. Le polymère fonctionnel est fabriqué en nanofibres par électrofilage. L'efficacité de la fixation des nanofibres avec une protéine est étudiée par microscopie confocale.

Procédure de Fabrication nanofibres biofonctionnelles

Nous décrivons une technique qui permet nanomoulding faible coût de motifs nanométriques de matériaux fonctionnels, les piles de matériaux et de dispositifs complets. Nanomoulding peut être effectuée sur n'importe quelle configuration nano-impression et peut être appliquée à un large éventail de matériaux et de procédés de dépôt.

Nanomoulding de matériaux fonctionnels, une méthode complémentaire de réplication Versatile Modèle de nano-impression

Deux fluides adjacents passant par un canal microfluidique rainuré peuvent être dirigés pour former une gaine autour d’un noyau de prépolymère; déterminant ainsi à la fois la forme et la section transversale. La polymérisation photoinitiée, telle que la chimie du clic thiol, est bien adaptée à la solidification rapide du fluide central en une microfibre avec une taille et une forme prédéterminées.

Fabrication microfluidique de fibres polymères et biohybrides avec une taille et une forme redessinées

Procédé pour obtenir des nanofibres et des nanostructures complexes de protéines de matrice extracellulaire uniques ou multiples est décrite. Cette méthode utilise les interactions protéine-surface pour créer des matériaux à base de protéines sans date avec la composition accordable et de l'architecture pour une utilisation dans une variété d'applications d'ingénierie tissulaire et de la biotechnologie.

Nanofibres ECM de protéines et Utilisation de l&#39;assemblage de la surface à l&#39;initiative Nanostructures Engineered

Ici, nous présentons un protocole pour fabriquer des échafaudages électrofilé de nanofibres avec l'organisation graduée de fibres et d'explorer leurs applications dans la régulation de la morphologie des cellules / orientation. Dégradés en ce qui concerne les propriétés physiques et chimiques des échafaudages de nanofibres offrent une grande variété d'applications dans le domaine biomédical.

Électrofilées nanofibres échafaudages avec des gradations dans l&#39;organisation fibre

Ici, nous présentons un protocole pour fabriquer librement suspendus, micron / submicroniques fibres de polymère d'échelle et des structures "web-like" générés via automatisé procédure d'écriture directe au moyen d'un système de distribution à 3 axes.

Prescrit 3-D Direct Rédaction de Micron / Sous-micron Structures Échelle de fibres en suspension par l&#39;intermédiaire d&#39;un système de distribution robotique

Un protocole pour produire une grande surface de substrat nanopatterned à partir de petits moules nanopatterned pour l’étude de la modulation nanotopographique du comportement cellulaire est présenté.

Extension nanostructurées Substrats utilisant la technique de point pour Nanotopographical Modulation of Cell Comportement

Méthodes de fabrication de surface pour dépôt à motifs de nanomètre épais brosses ou micron épais, films de réticulé d’un copolymère bloc azlactone sont signalées. On discute des étapes expérimentales critiques, résultats représentatifs et limites de chaque méthode. Ces méthodes sont utiles pour créer des interfaces fonctionnelles avec les caractéristiques matérielles adaptées et réactivité de surface accordable.

Fabrication de Surfaces réactives avec brosse-comme et Films réticulés de copolymères bloc Azlactone fonctionnalisés

Nous présentons ici un protocole pour la fabrication de plaques de nanostructures dégradé par l’intermédiaire de dispositifs thermiques et la méthode de dépistage des réponses des cellules progénitrices endothéliales humaines pour les nanostructures. En utilisant la technique décrite, il est possible de produire un échafaudage qui peut manipuler le comportement de la cellule par des stimuli physiques.

Fabrication de nanostructures Gradient thermique dispositifs Technique et dépistage de la réponse des cellules formatrices endothéliales humaines

Nous décrivons ici des méthodes de microfabrication de nanofibres de carbone alignées verticalement (VACNF), de transfert de VACNF sur des substrats flexibles et d’application de VACNF sur des substrats rigides et flexibles aux plantes pour l’administration de biomolécules et de colorants.

Utilisation de réseaux de nanofibres de carbone alignés verticalement sur des substrats rigides ou flexibles pour l’administration de biomolécules et de colorants aux plantes

Les inserts de culture tissulaire avec membranes en plastique sont la référence dans les laboratoires de culture cellulaire en tant que supports perméables pour établir des couches cellulaires et des modèles de tissus barrières. Ici, nous présentons une méthode simple pour remplacer la membrane plastique par une membrane plus pertinente sur le plan biologique, fabriquée à partir d’une protéine de soie d’araignée fonctionnalisée recombinante.

Membrane basale nanofibrillaire en soie d’araignée fonctionnalisée recombinante dans des inserts de culture tissulaire sur mesure

Découvrez une méthode d'impression rapide pour fabriquer des structures nano-micro multi-échelles agrégées en nanofibres. Cette technique utilise un filtre d'aluminium anodisé pour créer des surfaces fonctionnelles superhydrophiles modifiables par traitement UV.

Multi-échelle Structures agrégées en nanofibres imprimés pour les Surfaces fonctionnelles

Explorer plus de vidéos