Name: אוריגמי השראה עצמית הרכבה של חלקיקים בדוגמת וReconfigurable (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-02-04T09:53:00.000+00:00
Duration: 12 min 33 s
Description: למדו לסנתז חלקיקים בעלי תבנית וניתנים להגדרה מחדש מקדמים דו-ממדיים באמצעות ליתוגרפיה והרכבה עצמית. שיטה זו מאפשרת יצירת מיקרו-גריפרים ומבני פוליהדרל ליישומים ביורפואיים ושחרור תרופות.

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

אנו מכירים במימון מNSF דרך CMMI מענקים 0854881 וCBET 1066898. המחברים מודים מולנס מתיו להצעות מועילות.

<ol><li>Syms, R. R. A., Yeatman, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+3-dimensional+microstructures+using+rotation+by+surface-tension+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Electronics+Letters%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of 3-dimensional microstructures using rotation by surface-tension forces.</a> Electronics Letters. 29 (8), 662-664 (1993).</li>
<li>Smela, E., Inganas, O., Lundstrom, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+folding+of+micrometer-size+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Controlled folding of micrometer-size structures.</a> Science. 268 (5218), 1735-1738 (1995).</li>
<li>Ebefors, T., Kalvesten, E., Stemme, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+small+radius+joints+based+on+thermal+shrinkage+of+polyimide+in+V-grooves+for+robust+self-assembly+3D+microstructures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">New small radius joints based on thermal shrinkage of polyimide in V-grooves for robust self-assembly 3D microstructures.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 8, 188-194 (1998).</li>
<li>Syms, R. R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rotational+self-assembly+of+complex+microstructures+by+the+surface+tension+of+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Rotational self-assembly of complex microstructures by the surface tension of glass.</a> Sensors and Actuators A. 65, 238-243 (1998).</li>
<li>Prinz, V. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free-standing+and+overgrown+InGaAs%2FGaAs+nanotubes%2C+nanohelices+and+their+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Physica+E%22%5BJournal%5D)">Free-standing and overgrown InGaAs/GaAs nanotubes, nanohelices and their arrays.</a> Physica E. 6, 828-831 (2000).</li>
<li>Vaccaro, P. O., Kubota, K., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain-driven+self-positioning+of+micromachined+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Strain-driven self-positioning of micromachined structures.</a> Applied Physics Letters. 78 (19), 2852-2854 (2001).</li>
<li>Schmidt, O. G., Eberl, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotechnology%3A+Thin+solid+films+roll+up+into+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Nanotechnology: Thin solid films roll up into nanotubes.</a> Nature. 410, 168(2001).</li>
<li>Solder self-assembled micro axial flow fan driven by a scratch drive actuator rotary motor. Kladitis, P. E., Linderman, R. J., Bright, V. M. Proceedings of the 14th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, 21-25 Jan, Interlaken, Switzerland, , 598-601 (2001).</li>
<li>Gracias, D. H., Kavthekar, V., Love, J. C., Paul, K. E., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+micrometer-scale%2C+patterned+polyhedra+by+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Fabrication of micrometer-scale, patterned polyhedra by self-assembly.</a> Advanced Materials. 14 (3), 235-238 (2002).</li>
<li>Dahlmann, G. W., Yeatman, E. M., Young, P., Robertson, I. D., Lucyszyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication%2C+RF+characteristics+and+mechanical+stability+of+self-assembled+3D+microwave+inductors%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication, RF characteristics and mechanical stability of self-assembled 3D microwave inductors.</a> Sensors and Actuators A. 97-98, 215-220 (2002).</li>
<li>A scanning micromirror with angular comb drive actuation. Patterson, P. R., et al. Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, Jan 20-24, Las Vegas, Nevada, , 544-547 (2001).</li>
<li>Syms, R. R. A., Yeatman, E. M., Bright, V. M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Tension-Powered+Self-Assembly+of+Microstructures-The+State-of-the-Art%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microelectromechanical+Systems%22%5BJournal%5D)">Surface Tension-Powered Self-Assembly of Microstructures-The State-of-the-Art.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 12 (4), 387-417 (2003).</li>
<li>Kubota, K., Fleischmann, T., Saravanan, S., Vaccaro, P. O., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+microstage+using+micro-origami+technique+on+GaAs%5BTitle%5D)+AND+%22Japanese+Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of microstage using micro-origami technique on GaAs.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 42, 4079-4083 (2003).</li>
<li>Boncheva, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Templated+self-assembly%3A+Formation+of+folded+structures+by+relaxation+of+pre-stressed%2C+planar+tapes%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Templated self-assembly: Formation of folded structures by relaxation of pre-stressed, planar tapes.</a> Advanced Materials. 17 (5), 553-557 (2005).</li>
<li>Hong, Y. K., Syms, R. R. A., Pister, K. S. J., Zhou, L. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+fabrication+and+test+of+self-assembled+optical+corner+cube+reflectors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengneering%22%5BJournal%5D)">Design, fabrication and test of self-assembled optical corner cube reflectors.</a> Journal of Micromechanics and Microengneering. 15, 663-672 (2005).</li>
<li>Arora, W. J., Nichol, A. J., Smith, H. I., Barbastathis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+folding+to+achieve+three-dimensional+nanostructures%3A+Nanopatterned+silicon+nitride+folded+with+stressed+chromium+hinges%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Membrane folding to achieve three-dimensional nanostructures: Nanopatterned silicon nitride folded with stressed chromium hinges.</a> Applied Physics Letters. 88, 053108(2006).</li>
<li>Leong, T. G., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-Dimensional+Fabrication+at+Small+Size+Scales%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Three-Dimensional Fabrication at Small Size Scales.</a> Small. 6 (7), 792-806 (2010).</li>
<li>Wang, M. -F., Maleki, T., Ziaie, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+self-assembled+3D+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">A self-assembled 3D microelectrode array.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 035013(2010).</li>
<li>Ionov, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+microorigami%3A+self-folding+polymer+films%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Soft microorigami: self-folding polymer films.</a> Soft Matter. 7, 6786-6791 (2011).</li>
<li>Randall, C. L., Gultepe, E., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-folding+devices+and+materials+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Self-folding devices and materials for biomedical applications.</a> Trends in Biotechnology. 30 (3), 138-146 (2012).</li>
<li>Gimi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+three+dimensional+radio+frequency+%28RF%29+shielded+containers+for+cell+encapsulation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Self-assembled three dimensional radio frequency (RF) shielded containers for cell encapsulation.</a> Biomedical Microdevices. 7 (4), 341-345 (2005).</li>
<li>Cho, J. H., Azam, A., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+nanofabrication+using+surface+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Three dimensional nanofabrication using surface forces.</a> Langmuir. 26 (21), 16534-16539 (2010).</li>
<li>Pandey, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Algorithmic+design+of+self-folding+polyhedra%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Algorithmic design of self-folding polyhedra.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (50), 19885-19890 (2011).</li>
<li>Leong, T. G., Benson, B. R., Call, E. K., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thin+film+stress+driven+self-folding+of+microstructured+containers%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Thin film stress driven self-folding of microstructured containers.</a> Small. 4 (10), 1605-1609 (2008).</li>
<li>Leong, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tetherless+thermobiochemically+actuated+microgrippers%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Tetherless thermobiochemically actuated microgrippers.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (3), 703-708 (2009).</li>
<li>Cho, J. H., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+lithographically+patterned+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of lithographically patterned nanoparticles.</a> Nano Letters. 9 (12), 4049-4052 (2009).</li>
<li>Azam, A., Laflin, K., Jamal, M., Fernandes, R., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-folding+micropatterned+polymeric+containers%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Self-folding micropatterned polymeric containers.</a> Biomedical Microdevices. 13 (1), 51-58 (2011).</li>
<li>Azam, A., Leong, T. G., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compactness+determines+the+success+of+cube+and+octahedron+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Compactness determines the success of cube and octahedron self-assembly.</a> PLoS One. 4 (2), e4451(2009).</li>
<li>Harsh, K., Lee, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+for+solder+self-assembled+MEMS%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+SPIE%22%5BJournal%5D)">Modeling for solder self-assembled MEMS.</a> Proceedings of SPIE. 3289, 177-184 (1998).</li>
<li>Syms, R. R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Equilibrium+of+hinged+and+hingeless+structures+rotated+using+surface+tension+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microelectromechanical+Systems%22%5BJournal%5D)">Equilibrium of hinged and hingeless structures rotated using surface tension forces.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 4 (4), 177-184 (1995).</li>
<li>Leong, T. G., Lester, P. A., Koh, T. L., Call, E. K., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+tension-driven+self-folding+polyhedra%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Surface tension-driven self-folding polyhedra.</a> Langmuir. 23, 8747-8751 (2007).</li>
<li>Harsh, K. F., Bright, V. M., Lee, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solder+self-assembly+for+three-dimensional+microelectromechanical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Solder self-assembly for three-dimensional microelectromechanical systems.</a> Sensors and Actuators A. 77, 237-244 (1999).</li>
<li>Nikishkov, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Curvature+estimation+for+multilayer+hinged+structures+with+initial+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Curvature estimation for multilayer hinged structures with initial strains.</a> Journal of Applied Physics. 94 (8), 5333-5336 (2003).</li>
<li>He, H. Y., Guan, J. J., Lee, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+oral+delivery+device+based+on+self-folding+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">An oral delivery device based on self-folding hydrogels.</a> Journal of Controlled Release. 110 (2), 339-346 (2006).</li>
<li>Luchnikov, V., Sydorenko, O., Stamm, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-rolled+polymer+and+composite+polymer%2Fmetal+micro-+and+nanotubes+with+patterned+inner+walls%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Self-rolled polymer and composite polymer/metal micro- and nanotubes with patterned inner walls.</a> Advanced Materials. 17, 1177-1182 (2005).</li>
<li>Bassik, N., Abebe, B. T., Laflin, K. E., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photolithographically+patterned+smart+hydrogel+based+bilayer+actuators%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Photolithographically patterned smart hydrogel based bilayer actuators.</a> Polymer. 51 (26), 6093-6098 (2010).</li>
<li>Jamal, M., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentially+photo-crosslinked+polymers+enable+self-assembling+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Differentially photo-crosslinked polymers enable self-assembling microfluidics.</a> Nature Communications. 2 (527), 1-6 (2011).</li>
<li>Harazim, S. M., Xi, W., Schmidt, C. K., Sanchez, S., Schmidt, O. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+applications+of+large+arrays+of+multifunctional+rolled-up+SiO%2FSiO2+microtubes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Fabrication and applications of large arrays of multifunctional rolled-up SiO/SiO2 microtubes.</a> Journal of Materials Chemistry. 22, 2878-2884 (2012).</li>
<li>Randall, C. L., Kalinin, Y. V., Jamal, M., Shah, A., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-folding+immunoprotective+cell+encapsulation+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Self-folding immunoprotective cell encapsulation devices.</a> Nanomedicine. 7 (6), 686-689 (2011).</li>
<li>Kalinin, Y. V., Randhawa, J. S., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+chemical+patterns+for+cellular+self-organization%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie%22%5BJournal%5D)">Three dimensional chemical patterns for cellular self-organization.</a> Angewandte Chemie. 50 (11), 2549-2553 (2011).</li>
<li>Randhawa, J. S., Keung, M. D., Tyagi, P., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+actuation+of+microstructures+by+surface+chemical+modification+of+thin+film+bilayers%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Reversible actuation of microstructures by surface chemical modification of thin film bilayers.</a> Advanced Materials. 22 (3), 407-410 (2010).</li>
<li>Bassik, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzymatically+triggered+actuation+of+miniaturized+tools%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Enzymatically triggered actuation of miniaturized tools.</a> Journal of the American Chemical Society. 132, 16314-16317 (2010).</li>
</ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

תהליך הרכבת אוריגמי בהשראה שלנו הוא תכליתי ויכול לשמש לסינתזת מגוון של חלקיקים סטטיים וreconfigurable 3D עם מגוון רחב של חומרים, צורות וגדלות. יתר על כן, היכולת בדיוק חיישני דפוס ומודולים אלקטרוניים על החלקיקים הללו היא חשובה לאופטיקה ואלקטרוניקה. בניגוד לחלקיקי טלאים נוצרו על ידי שיטות חלופיות, שבו דפוסים יחסית מדויקים, מתודולוגיה זו מספקת אמצעי ללסנתז חלקיקי דוגמת בדיוק. בהרכבה מבוססת מתח פנים, השימוש במסת צירי איטום מבטיח שהחלקיקים אטומים היטב ומכאני נוקשים לאחר הרכבה (בקירור). בעבר, יש לנו לב, שהתפרים הם דליפת הוכחה אפילו למולקולות קטנות 39,40. Electrodeposition של שכבה דקה של Au לאחר ההרכבה יכול לספק כוח נוסף ולשפר את אופי הוכחת הדליפה מהתפרים. מתקפל לחץ מבוסס הסרט הדק הוא שימושי עבור יישומים שברחקיפול מגיב imuli נדרש כגון בmicrogrippers ששמש לביצוע במבחנה בדגימה ביולוגית vivo ו בפעולות איסוף ומקום ברובוטיקה. בעוד המתודולוגיה הספציפית המתוארת כאן יכולה לשמש ליצירת microgrippers reconfigurable כי לסגור רק פעם אחת, הבחירה המתאימה של חומרים ושיטות כדי לתפעל לחץ בbilayers יכולה להיות מנוצלת גם ליצור מכשירים שתופסים שניתנים מחדש על מחזורים מרובים 37, 41. גולת הכותרת של השימוש במתח שיורים לשלטון המכשירים האלה היא שהם אינם דורשים כל חבלים או חוטים וכך יש יכולת תמרון מצוינת כדי לאפשר actuation בקשה להגיע למקומות. יתר על כן, על ידי בחירה מתאימה של גורמים פולימריים, התנהגות מגיבה גירויים יכולה להיות מופעלת עם מגוון של גירויים, כולל אנזימים 42 כדי לאפשר תפקוד אוטונומי רלוונטי לרובוטיקה וניתוחים.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם המגיב </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגים </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> A11 methacrylate התיל פולי 950 </td><td> מייקרו כימי </td><td> M230011 </td><td> שכבה של קורבן </td></tr><tr><td> מוטות טונגסטן כרום </td><td> חברת RD מאתיס </td><td> CRW-2 </td><td> מקור לאידוי Cr </td></tr><tr><td> קליע נחושת </td><td> אלפא Aesar </td><td> 7440-50-8 </td><td> מקור לאידוי Cu </td></tr><tr><td> קליע זהב </td><td> אלפא Aesar </td><td> 7440-57-5 </td><td> מקור לאידוי Au </td></tr><tr><td> SPR 220 7.0 </td><td> רוהם ואס </td><td> 10016640 </td><td> photoresist החיובי </td></tr><tr><td> 1800 סדרת S photoresists </td><td> רוהם ואס </td><td></td><td> עמ החיוביhotoresist </td></tr><tr><td> Megaposit MF-26 מפתח </td><td> רוהם ואס </td><td> 10016574 </td><td> מפתחים עבור SPR 220 7.0 photoresist </td></tr><tr><td> Microposit 351 מפתחים </td><td> רוהם ואס </td><td> 10016653 </td><td> מפתחים ל1800 סדרת S photoresists </td></tr><tr><td> Sulfamate ניקל </td><td> הטכני בע&quot;מ </td><td> 030175 </td><td> פתרון לציפוי ניקל </td></tr><tr><td> Techni הלחמת Mate NF 820 60/40 RTU </td><td> הטכני בע&quot;מ </td><td> 330681 </td><td> פתרון ציפוי לצירי Pb-Sn </td></tr><tr><td> APS 100 נחושת איכול </td><td> Transene חברה בע&quot;מ </td><td> 021221 </td><td> נחושת איכול </td></tr><tr><td> Cre 473 כרום איכול </td><td> Transene חברה בע&quot;מ </td><td> 040901 </td><td> כרום איכול </td></tr><tr><td> 1-מהתיל-2-Pyrollidinone (NMP) </td><td> סיגמה אולדריץ </td><td> M79603 </td><td> נקודת רתיחה גבוהה ממס אורגני לציר Pb-Sn מבוסס עצמי מתקפל </td></tr><tr><td> Indalloy 5RMA שטף </td><td> אינדיום תאגיד של אמריקה </td><td> FL28372 </td><td> כימיה שמנקה את משטח ההלחמה ומעכבת חמצון לPb-Sn reflow הטוב </td></tr></tbody></table>

אוריגמי השראה עצמית הרכבה של חלקיקים בדוגמת וreconfigurable

Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles

קיימות טכניקות רבות כגון photolithography יתוגרפיה, אלומת אלקטרונים וליטוגרפיה רכה שניתן להשתמש בו לדפוס בדיוק 2 ממדים (2D) מבנים. טכנולוגיות אלה הן בוגרות, מציעות דיוק גבוה ורבים מהם יכולים להיות מיושמים באופן תפוקה גבוהה. אנו ממנפים את היתרונות של יתוגרפיה מישוריים ולשלבם בשיטות עצמיות קיפול 1-20 כוחות פיסיים במסגרתו נובעים ממתח פנים ומתח שיורים, המשמשים לעקומה או מבנים מישוריים קיפול לשלושה מבנים ממדיים (3D). בעשותנו כך, אנו מאפשרים לייצור המוני בדוגמת חלקיקים סטטיים וreconfigurable שמאתגרים לסנתז במדויק. במאמר זה, אנו פירוט דמיינו פרוטוקולים ניסיוניים ליצירת חלקיקים בדוגמת, בעיקר, (א) ערובה לצמיתות, חלול, פאונים עצמיים להרכיב וחותם עצמי בשל צמצום אנרגית פני שטח של צירים מעובים 21-23וכן (ב) שgrippers עצמי של פי עקב צירים מופעלים לחץ השיורי 24,25. הפרוטוקול הספציפי המתוארים יכול לשמש ליצירת חלקיקים בעלי גודל כולל החל מיקרומטר את הכף באורך הסנטימטר. יתר על כן, דפוסים שרירותיים יכולים להיות מוגדרים על פני שטח של החלקיקים בעלי חשיבות במדע colloidal, אלקטרוניקה, אופטיקה ורפואה. באופן כללי יותר, הרעיון של חלקיקים מכאניים נוקשים להרכבה עצמית עם צירים עצמי איטום הוא ישים, עם כמה שינויים בתהליך, ליצירת חלקיקים באפילו קטן, 100 סולמות אורך nm 22, 26 ועם מגוון רחב של חומרים כוללים מתכות 21 , 9 מוליכים למחצה ופולימרים 27. עם כל כבוד לactuation מופעל לחץ השיורי של מכשירים התופסניות reconfigurable, הפרוטוקול הספציפי שלנו מנצל צירי כרום של שייכות למכשירים עם גדלים הנעים בין 100 מיקרומטר עד 2.5 מ&quot;מ. עם זאת, באופן כללי יותר, המושג של מתח שיורי רצועה ללא כזהactuation המופעל ניתן להשתמש בחומרים חלופיים מתח גבוה כגון הופקדו סרטי heteroepitaxially מוליכים למחצה 5,7 אולי כדי ליצור התקני ננו התופסניות קטנים אפילו.

אנו מתארים פרטים ניסיוניים של הסינתזה של חלקיקים בדוגמת וreconfigurable משני מבשרים ממדיים (2D). מתודולוגיה זו יכולה לשמש ליצירת חלקיקים במגוון צורות, כולל פאונים ומכשירים נאחזו בסולמות אורך נעים בין מייקרו לקנה מידה של סנטימטר.

אוריגמי השראה עצמית הרכבה של חלקיקים בדוגמת וReconfigurable

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two ...

פרוטוקול זה מסנתז חלקיקים סטטיים בדוגמאות מדויקות וניתנים להגדרה מחדש בצורות וגדלים שונים. ראשית, תכנן מסכות לרשת הדו-ממדית שבסופו של דבר יתאספו מעצמן לחלקיקים המעוצבים הרצויים. לאחר מכן הפקידו את שכבות ההקרבה והמוליכות על מצע שטוח.יצרו את הקודמנים הדו-ממדיים על ידי דפוס לוחות וצירים באמצעות פוטוליתוגרפיה, תצהיר סרט דק ותחריט, ואז המיסו את שכבת ההקרבה כדי לשחרר את הקודמים הדו-ממדיים מהמצע. בסופו של דבר, הקודמנים הדו-ממדיים המשוחררים נחשפים לגירויים ספציפיים כדי לעורר קיפול של החלקיקים הנעים בין המיקרומטר לסולם הסנטימטר. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על יצירת חלקיקים חכמים ממוזערים, כולל כאלה שיכולים לבצע ביופסיות במקומות בגוף שקשה להגיע אליהם.יתר על כן, ניתן להשתמש בשיטה עם מתכות, מוליכים למחצה ואפילו פולימרים כך שנוכל ליצור כמוסות שיכולות להיות חשובות באספקת תרופות, במיוחד מכיוון שאנו יכולים ליצור אותן בגיאומטריות לא, כדוריות ורב תכליתיות. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו רגש, פילמור או יציקה של חלקיקים, הוא ששיטה זו הופכת את הדיוק והדיוק של ליתוגרפיה מלאה לדפוס תלת מימדי של חלקיקים בעלי צורות וגדלים שונים. הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון שקשה ללמוד את שלבי הדפוס והקיפול העצמי מכיוון שהם דורשים גם ליתוגרפיה וגם כישורי הרכבה עצמית.בהדגמה זו, נייצר דורה סטטית ואטומה לצמיתות בגודל 300 מיקרון, כמו גם מיקרו תופסים רגישים לתרמו הניתנים להגדרה מחדש. התחל עם תוכנה גרפית וקטורית דו מימדית. ראשית, קבע את מספר הלוחות בפוליהדרה.המשך להבין את הסידור הדו-ממדי המניב הגבוה של לוחות, הנקראים גם רשתות. רשתות בעלות הדור האדום הנמוך ביותר והמספר הגדול ביותר של חיבורי קודקודים משניים יתאספו בדרך כלל עם הזנבות הגבוהים ביותר עבור מסיכת הפאנל, צייר את לוחות הפוליהדרה כשטח רשתות, את הלוחות הסמוכים ברוחב פער. לאחר מכן הכנס את סימן הרישום ליישור הבא עם מסיכת הציר.עכשיו למסכת הציר, הגדירו את הצירים המתקפלים בין הלוחות. הגדר גם את צירי התקרה בשולי הלוחות. לאחר מכן ודא שכיסוי מסכות הפאנל והצירים עם צירי התקרה של הרישום מספקים סובלנות ניכרת לשגיאות במהלך קיפול התאים.כעת, הדפס את המסכות על סרטי שקיפות באמצעות מדפסת ברזולוציה גבוהה. התחל את הכנת המצע עם מצע שטוח. נקו את פרוסות הסיליקון עם מתנול, אצטון ואלכוהול איזופרופיל.לאחר מכן יבש אותם בגז חנקן וחמם בחום של 150 מעלות צלזיוס למשך חמש עד 10 דקות. על פרוסות הסיליקון מסתובבות, שכבה בעובי 5.5 מיקרון של 950 P-M-M-A-A 11 ב-1, 100 סל"ד. לאחר שלוש דקות אופים את המצע בחום של 180 מעלות צלזיוס למשך 60 שניות.באמצעות פיקדון מאייד תרמי, מקדם הידבקות של 30 ננומטר כרום ושכבה מוליכה של 150 ננומטר נחושת. לאחר מכן הוסף שכבת סיבוב בעובי של כ-10 מיקרון SPR 220 ב-1, 700 סל"ד בצד למשך שלוש דקות. כעת חשפו את הפרוסות למסכת הפאנל באמצעות כ-460 מילי-ג'אול לסנטימטר רבוע של אור UV וקשתור מסכה על בסיס כספית.פתח במפתח MF 26 למשך שתי דקות, חדש את פתרון המפתחים ופתח למשך שתי דקות נוספות. המשך לחשב את שטח הפאנל הכולל ולחשב את הזרם הנדרש להפקדת ניקל אלקטרודה מתמיסת ניקל סולפט מסחרית. לאחר מכן טובלים את הוופל בתמיסת ציפוי הניקל.חזור על שלבי ציפוי הסיבוב והיישור של מסכת הציר. כעת חותכים את הוופל לקוביות קטנות המכילות 50 עד 60 רשתות. מצפים את שולי החלקים בלק.לאחר מכן, חשב את שטח הציר החשוף הכולל והשתמש בו כדי לחשב את הזרם הנדרש להלחמת פח עופרת להפקדת אלקטרודה מתמיסת ציפוי הלחמה מסחרית. לאחר מכן טובלים את הוופל בתמיסת ציפוי ההלחמה. ממיסים את התנגדות הצילום באצטון.שוטפים את חתיכות הוופל עם IPA ומייבשים עם חתיכת רקיק טובלת גז חנקן בתחריט PS 100 למשך 25 עד 40 שניות כדי להמיס את שכבת הנחושת שמסביב. שוטפים במים מזוקקים ומייבשים בגז חנקן. כעת טבלו את חתיכת הוופל בתחריט CRE 473 למשך 30 עד 50 שניות כדי להמיס את שכבת הכרום שמסביב.לאחר מכן שוטפים במים מזוקקים ומייבשים בגז חנקן. לבסוף, טבלו את חתיכת הוופל בשניים עד שלושה מיליליטר NMP וחממו בחום של 100 מעלות צלזיוס למשך שלוש עד חמש דקות עד שהתבניות משתחררות מהמצע. מעבירים 10 עד 20 תבניות לצלחת פטרי קטנה ומחלקים אותן באופן אחיד.לאחר מכן הוסף כשלושה עד חמישה מיליליטר NMP וחמש עד שבע טיפות של חום שטף נוזלי של Delo חמש RMA ב-100 מעלות צלזיוס למשך חמש דקות. השטף מנקה וממיס כל שכבת תחמוצת שנוצרת על הסאר ובכך מבטיח זרימת הלחמה טובה בחימום. העלו את טמפרטורת הפלטה החמה ל -150 מעלות צלזיוס למשך חמש דקות.הגדל לאט ל -200 מעלות צלזיוס עד שמתרחש קיפול לאחר שהמנה התקררה, שטוף את הדודקהדרל פעמיים באצטון ופעם אחת באתנול אחסן את חלקיקי הדודקהדרל באתנול למבנים הניתנים להגדרה מחדש עם שכבת קורבן מתכתית, טבלו את חתיכת הוופל ב- PS 100 כדי לחרוט את שכבת קורבן הנחושת הבסיסית. המתן עד שתופסי המיקרו ישוחררו לחלוטין מהמצע. שטפו את תופסי המיקרו המשוחררים במים נטולי יונים ושמרו אותם במים קרים.לאחר מכן הפעל את הקיפול על ידי הנחת תופסי המיקרו במים של 37 מעלות צלזיוס. הפרוטוקול הכללי המתואר בכתב היד יכול לשמש לייצור חלקיקים אטומים בתבנית והתקני אחיזה הניתנים להגדרה מחדש. כללו גם את הדוגמאות הוויזואליות הספציפיות שלנו הן לייצור חלקיקי טורל אטומים והן לאחיזות מיקרו הניתנות להגדרה מחדש.ככלל, יש צורך לפחות בשתי ערכות מסכות, האחת לפאנלים קשיחים שאינם מתכופפים או מתעקמים, והשנייה לאזורי צירים המתכופפים או אוטמים. דפוס זה משתמש בכללי עיצוב המסכה עבור מיקרו תפסן מתקפל עצמי. תוכנת AutoCAD משמשת לעיצוב המסכות של קודמני הדו-ממד.לאחר מכן, המבשרים הדו-ממדיים מיוצרים מצע סיליקון כפי שניתן לראות בתמונות האופטיות הללו של דדרה ומיקרו גריפרים. הבנה זו מראה הרכבה עצמית של חלקיק דדרה כפי שהוכן בפרוטוקול המפורט. במאמר זה כאן, תופסי המיקרו מושרים על ידי חום להתקפל מעצמם ב-37 מעלות צלזיוס.כאן התמונות מתארות הרכבה של סרט דק, קיפול מונע מתח של מיקרו תפסן סביב חרוז חלקיקים פוליהדרליים בהרכבה עצמית ניתן ליצור במגוון צורות כמו גם מיקרו תופסים מתקפלים. אנימציה קונספטואלית זו של דיוויד פאלאק מציגה הרכבה מונעת מתח פנים של חלקיק מעוקב. ראשית, פרוסת הסיליקון ומסכת הצילום מיושרים במדויק.לאחר מכן נחשפים הפרוסות למסכת הפאנל באמצעות כ-460 מילי-ג'אול לסנטימטר מרובע של אור UV ויישור מסכה על בסיס כספית כדי לגרום לקיפול הקובייה. הטמפרטורה מוגברת לנקודת ההיתוך של חומר הציר, מה שגורם לצירי הנוזל להתגלגל כדי למזער את שטח הפנים החשוף. הקצוות מתמזגים כדי למזער את אנרגיית פני השטח שלהם ולאטום את החלקיקים, ובכך ליצור חלקיק פוליהדרלי שלם.תהליך הייצור וההפעלה מקביל מאוד, וניתן לייצר ולהפעיל מבנים תלת מימדיים בו זמנית. בנוסף, ניתן להגדיר דפוסים מדויקים כפי שמודגמים על ידי נקבוביות מרובעות או משולשות בכל שלושת הממדים ועל פנים נבחרות במידת הצורך. ניתן לסגור מיקרו-תופסים מתקפלים בתנאים שפירים מבחינה ביולוגית כך שניתן להשתמש בהם לכריתת רקמות או להעמיס אותם במטען ביולוגי.דוגמה זו מציגה מיצוי רקמת שלפוחית השתן באמצעות מיקרו תופסים רגישים לחום. בנוסף, מכיוון שניתן לייצר את המיקרו-תופסים עם ניקל חומר פרומגנטי, ניתן להזיז אותם מרחוק באמצעות שדות מגנטיים. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להשתמש בגישות בהשראת אוריגמי כדי לסנתז חלקיקים בתבנית מדויקת וניתנים להגדרה מחדש במגוון גדלים, צורות, דפוסי פני השטח, ולעורר תצורה מחדש מגיבה.זכור לעקוב אחר כללי התכנון השולטים בהרכבה עצמית של החלקיקים ולהבין את עקרון העבודה של התהליך. חשוב מאוד לבחור את החומרים המתאימים לשכבת ההקרבה, לוחות וצירים. לדוגמה, אתה לא צריך לבחור בשכבת הקרבה הדורשת טמפרטורת פירוק גבוהה אם שכבת ההדק שלך מתמוססת בטמפרטורות גבוהות אלה לאחר התפתחותה.טכניקה זו סללה את הדרך לחוקרים בתחומי המיקרו והננוטכנולוגיה לחקור את הפיתוח והיישומים של פוליהדרה בתבנית מדויקת וחלקיקים הניתנים להגדרה מחדש באלקטרוניקה, אופטיקה ורפואה.

origami-inspired-self-assembly-patterned-reconfigurable

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

מאמר זה מתאר את היווצרותם של מבנים מבוססי פפטיד הורה מאוד על ידי התהליך הספונטני של הרכבה עצמית. השיטה מנצלת פפטידים זמינים מסחרי וציוד מעבדה משותפת. טכניקה זו יכולה להיות מיושמת על מגוון רחב של פפטידים ועשויה להוביל לגילוי של מכלולים המבוסס על פפטיד חדשים.

היווצרות של מבני Biomolecular הוזמנו על ידי ההרכבה העצמית של פפטידים קצרים

אוריגמי DNA היא שיטה רבת עוצמה לייצור אובייקטים ננומטריים מדויקים על ידי תכנות ההרכבה העצמית של מולקולות DNA. כאן אנו מתארים פרוטוקול לקיפול של רובוט מגיב ביולוגית מאוריגמי DNA, טיהורו וצביעתו השלילית להעברת הדמיה מיקרוסקופית אלקטרונית (TEM).

מתקפל ואפיון של רובוט ביו-תגובה מה- DNA אוריגמי

ריצוף DNA היא גישה יעילה ליצירת ננו-מבנים ניתנים לתכנות. אנו מתארים את הפרוטוקולים לבניית צורות דו-ממדיות מורכבות על ידי הרכבה עצמית של אריחי DNA חד-גדיליים.

עצמי הרכבה של צורות דו-ממדיות מורכבות מחד-גדילי דנ&quot;א אריחים

אנו משתמשים בהדפסת תלת מימד כדי לייצר חלקיקים אנזוטרופיים בצורות של שקעים, צלבים, טטרדות ושלישיות, שניתן למדוד את היישור והסיבובים שלהם בזרימת נוזל סוערת ממספר תמונות וידאו בו זמנית.

שיטות למדידת התמצאות סיבוב שעיר 3D מודפסות חלקיקי Turbulence

אנו מדגימים את השימוש בדבקים אירוסול בדוגמת לבנות מכשירים microfluidic נייר 3D. שיטה זו של טפסי בקשה דבקים אג"ח חצי קבוע בין שכבות, מה שמאפשר מכשירים לשימוש חד-פעמיים להיות הלא הרסנית מפורק לאחר שימוש כדי להקל מבני nonplanar מורכבים מתקפל.

באמצעות דפוסים דבקים כדי לבנות התקני 3D נייר Microfluidic

כתב יד זה מציג שיטת הזרקה להנדס microvessels כי לשחזר מאפיינים פיסיולוגיים של האנדותל. תהליך microfluidic המבוסס יוצר רשתות כלי דם 3D פטנט עם תנאי tailorable, כגון זרימה, רכב הסלולר, גיאומטריה, והדרגות ביוכימיים. תהליך ייצור ודוגמאות של יישומים פוטנציאליים מתוארים.

Micropatterning והרכבת 3D microvessels

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להכין ולדמיין מבנים משניים (כגון סיבים, ארכיטקטורות טבעתיות, ו-תחומי ננו) נגזרים polycarbodiimides סליל. מורפולוגיה מאופיין הן במיקרוסקופ כוח אטומי (AFM) מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) הוצגה תלוי המבנה המולקולרי, ריכוז, ואת ממס של בחירה.

מורפולוגיה הרכבה עצמיות המתקבלות סליל Polycarbodiimide קופולימרים ונגזר triazole שלהם

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להרכבת polyhedrons מבוססי גראפן תלת-ממד באמצעות אוריגמי דמוי עצמי קיפול.

ייצור Polyhedrons מבוססי גראפן תלת מימדי באמצעות אוריגמי דמוי עצמי מתקפלים

פרוטוקול מוצג לסינתזה של תרופות מקודד מידע ועבור הרכבה עצמית מכוונת של הפטואידים האלה לתוך סולמות מולקולריים באמצעות אמינים ו-aldehydes כזוגות דינמיים בעלי הקשר הדינמי, לואיס חומצי נדיר-אדמה triflates מתכת כריאגנטים רב תפקידים.

סינתזה של מידע-מיסב פטואידים והרכבה עצמית בימוי דינמי

אנו מציגים טכנולוגיה המשתמשת בהרכבה בסיוע נימי בפלטפורמה מיקרופלואידית כדי לעצב עצמים בגודל מיקרו המושעים בנוזל, כגון חיידקים וקוליואידים, למערכים שנקבעו על מצע פולידימתילסילוקסן.

דפוס של מיקרואורגניזמים ומיקרו-חלקיקים באמצעות הרכבה בסיוע נימים רציפים

מאמר זה מציג פרוטוקול להיווצרות מכלולים של מיקרוטובולים בצורת טקטואידים תוך שימוש ב-MAP65, קרוסלינקר מיקרוטובולים על בסיס צמחי, ו-PEG כסוכן צפיפות.

הרכבה עצמית של טקטואידים מיקרוטובולים

למדו לסנתז חלקיקים בעלי תבנית וניתנים להגדרה מחדש מקדמים דו-ממדיים באמצעות ליתוגרפיה והרכבה עצמית. שיטה זו מאפשרת יצירת מיקרו-גריפרים ומבני פוליהדרל ליישומים ביורפואיים ושחרור תרופות.

אוריגמי השראה עצמית הרכבה של חלקיקים בדוגמת וReconfigurable

גלה סרטונים נוספים