Qui, presentiamo un protocollo per produrre modelli conduttivi ad alta risoluzione utilizzando la stampa idrodinamiche (EHD) getto. Il protocollo include due modalità di stampa di EHD getto: il continuo elettrofilatura di campo vicino (NFES) e la stampa di EHD (DOD) drop-on-demand basata su dot.
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Articolo metodologico
Alta risoluzione Patterning utilizzando due modalità di idrodinamiche Jet: Drop on Demand e Near-field elettrofilatura
In questo articolo
Sommario
Abstract
Stampa idrodinamiche (EHD) getto ha attirato l'attenzione in vari campi perché può essere utilizzato come uno strumento ad alta risoluzione e basso costo diretto patterning. Stampa di EHD utilizza un fornitore fluidico per mantenere il menisco estruso spingendo l'inchiostro dalla punta dell'ugello. Il campo elettrico viene quindi utilizzato per tirare il menisco giù per il substrato per produrre modelli ad alta risoluzione. Due modalità di stampa di EHD sono stati utilizzati per fine Incartonatura: continuo a campo elettrospinning (NFES) e stampa di EHD (DOD) drop-on-demand basata su dot. Secondo le modalità di stampa, i requisiti per la viscosità dell'inchiostro e apparecchiature di stampa variano. Anche se due diverse modalità possono essere implementati con una sola stampante EHD, i metodi di realizzazione differiscono significativamente in termini di inchiostro, sistema fluidico e tensione di guida. Di conseguenza, senza una corretta comprensione dei requisiti e dei limiti jetting, è difficile ottenere i risultati desiderati. Lo scopo di questa carta è di presentare una guida di riferimento affinché i ricercatori inesperti possono ridurre gli sforzi di tentativi ed errori per usare il getto EHD per loro specifico di ricerca e scopi di sviluppo. Per illustrare l'implementazione di multa-patterning, usiamo inchiostro nanoparticella Ag per la campitura conduttiva nel protocollo. Inoltre, siamo presenti anche le linee guida stampa generalizzate che possono essere utilizzate per altri tipi di inchiostro per varie applicazioni di multa-patterning.
Introduzione
Stampa di EHD getto è stato ampiamente usato in vari settori, quali elettronica stampata, biotecnologie e applicazioni di materiali avanzate, perché è in grado di dirigere ad alta risoluzione e basso costo patterning1. La larghezza di riga stampata o la dimensione del punto stampato potrebbe essere ridotto a 1 µm, che è sensibilmente inferiore a quella delle convenzionali basati su piezo inkjet stampa1.
Nella stampa di EHD, una piccola porzione di inchiostro (o menisco) è spinto fuori la punta ugello e mantenuta controllando il flusso tasso1,
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Protocollo
Per motivi di salute e sicurezza, prima di utilizzare qualsiasi inchiostro e soluzione di pulizia consultare il foglio di dati materiale di sicurezza (MSDS).
1. drop-on-demand idrodinamiche Jet stampa utilizzando inchiostro delle nanoparticelle d'argento
- Riempire l'inchiostro filtrato delle nanoparticelle d'argento (AgNP) nel serbatoio dell'inchiostro del sistema di stampa EHD.
Nota: Disponibili in commercio AgNP inchiostro può essere utilizzato per lo scopo a getto d'inchiostro. L'inchiostro deve avere una viscosità di circa 10 cP e una tensione superficiale di 20 ~ 40 mN/m a ottenere jetting drop-on-demand. - Rendere ....
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Risultati
Stampa di drop-on-demand basata su dot:
Stampa di DOD è basata su una gocciolina jetting a un trigger di trivellazione a getto. Per produrre DOD jetting, bassa viscosità dell'inchiostro con una viscosità di circa 10 cP deve essere utilizzato. Il requisito di inchiostro per la stampa di EHD DOD è simile a quella delle convenzionali DOD a getto d'inchiostro, come è il metodo di stampa EHD a che il getto d'inchiostro DOD convenzionale. Nel caso di stampa inkjet convenzion.......
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Discussione
In questo protocollo, ci concentriamo sulla multa modelli usando inchiostro di AgNP con due modalità di stampa: stampa di DOD EHD e NFES. Tuttavia, il getto EHD applicazione di stampa non è limitato all'inchiostro conduttivo utilizzando AgNP. Qui, discuteremo le linee guida generali per la selezione di inchiostro, la configurazione del sistema e altri parametri di stampa necessari per utilizzare la stampa per varie applicazioni di multa-modello a getto EHD.
Il primo e più importante passo per .......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Questa ricerca è stata supportata dal programma attraverso la nazionale Ricerca Fondazione della Corea (NRF) della Corea del sud, finanziato dal Ministero dell'istruzione (2016R1D1A1B01006801), ricerca di scienza di base e parzialmente supportata dal fondo di ricerca Università di Soonchunhyang .
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Sistema di stampa integrato EHD | Psolution Ltd., Corea del Sud | PS300 | |
| Harima Ag Inchiostro nanoparticellare | Harima Inc., Giappone | Harima NPS-JL | Ag contenuto solido: ~ 53 wt%, Viscosità: ~10 cP, Tensione superficiale: ~30 mN/m |
| Capillare in vetro | Narishige Scientific Instrument Lab | G-1 | Diametro interno: 1 mm; Utilizzato per realizzare ugelli per la stampa a getto DOD EHD utilizzando l'estrattore termico |
| Estrattore termico dell'ugello | Strumento Sutter, USA | Vetrini per microscopio Sutter P-1000 | |
| (sottuso di vetro) | Paul-Marienfeld & Co.KG, Germania | 10 006 12 | Dimensioni (L x P x A): 76 mm x 26 mm x 1 mm |
| Agitatore magnetico | Barnstead Thermolyne Corp., USA | Agitatore | |
| Jeiotech, Corea del Sud | Lab Companion VM-96T | ||
| Ag nanopasta | NPK, Corea del Sud | ES-R001 | Ag contenuto solido: ~85,5 in peso%, viscosità: ~11000 cP |
| Ossido di polietilene (PEO) | Sigma-Aldrich, USA | 372773-500G | Mw = 400000 |
| Etanolo | Sigma-Aldrich, USA | 459836-500ML |
Riferimenti
- 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).
- Jaworek, A., Krupa, A. Classification of the modes of EHD spraying. Journal of Aerosol Science. 30 (93), 873-893 (19....
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Ristampe e permessi
