Name: Processo di sigillamento ottimizzato e monitoraggio in tempo reale delle strutture sigillanti vetro-metallo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-02T14:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 41 s
Description: Scopri il monitoraggio in tempo reale di temperatura e stress in strutture vetro-metallo con sensori a reticolo di Bragg. Questo metodo ottimizza il processo di sigillamento mantenendo l'integrità strutturale.

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1. Produzione della struttura MTGS con buona ermetiera
NOTA: le procedure per la struttura MTGS includono i preparati per i componenti della struttura combinata, il processo di trattamento termico e gli esami per le prestazioni dei campioni MTGS. La struttura completa MTGS è costituita da un guscio d'acciaio, conduttore Kovar e vetro di sigillazione. Vedere il diagramma e le dimensioni illustrati rispettivamente nella Figura 1 e nella Tabella 1.
<ol><li>Versare la polvere di vetro granulato (1,1 g) nello stampo, quindi posizionare lo stampo sulla pressa per elaborare il vetro granulato come mostrato nella Figura 2a,b.</li>
	<li>Accendere la pressa (premere il pulsante rosso) per compattare il vetro granulato nel cilindro di vetro, come illustrato nella Figura 2c,d. NOTA: Il controllo della densità del cilindro di vetro è importante per le prestazioni della struttura MTGS, perché troppi pori nel cilindro di vetro porteranno al fallimento dell'ermetità della struttura MTGS.</li>
	<li>Posizionare il cilindro di vetro nel forno riscaldante da sisciare (vedere la figura 3).</li>
	<li>Il cilindro di vetro sinterizzato, il guscio d'acciaio e il conduttore Kovar sono fabbricati con una speciale guarnizione in grafite, come illustrato nella Figura 4. Posizionare questo modello sul setto di quarzo nel forno riscaldante utilizzando un artiglio per il trattamento termico (vedere Figura 4). Mantenere la velocità di raffreddamento a 0,5 gradi centigradi/min per evitare la rottura della fibra ottica.</li>
	<li>Utilizzare l'ispezione visiva per identificare la topografia superficiale del vetro di sguarsione dopo aver recuperato il modello dal forno riscaldante.</li>
	<li>Utilizzare la pipeline ad alta pressione per esaminare l'ermetità del modello MTGS. Installare il modello sulla conduttura dal giunto del tipo di manicotto della carta. Cambiare lentamente la pressione da 1 MPa a 8 MPa, mantenendo ogni pressione per 24 h.</li>
	<li>Utilizzare il microscopio elettronico a scansione (SEM) per identificare l'interfaccia microscopica tra le parti di vetro di sigillazione e di metallo, come illustrato nella Figura 5. Utilizzare l'ingrandimento di 15 kV e 500x per osservare chiaramente l'interfaccia. NOTA: Dall'esame macrografico e dai risultati SEM, la temperatura massima standard di riscaldamento è impostata su 450 gradi centigradi per ottenere il modello MTGS con una buona ermeticità. Il trattamento di riscaldamento standard è definito come segue: aumentare la temperatura da (temperatura ambiente) RT a 450 gradi centigradi in incrementi di 5 gradi centigradi/min, quindi far scendere la temperatura a RT come 0,5 gradi centigradi/min.</li>
</ol>2. Misurazione della sollecitazione residua nel vetro di sguarsione
NOTA: Il sensore FBG è progettato come metodo appropriato per misurare lo stress nel MTGS. La lunghezza della griglia del sensore FBG è di 5 mm per corrispondere all'altezza del vetro (5 mm) bene.
<ol><li>Compattare la polvere di vetro granulato nel cilindro di vetro come descritto nei passaggi da 1,1 a 1,2. NOTA: L'altezza del cilindro di vetro è importante, perché se il cilindro è troppo alto (&gt;6 mm), sarà difficile fare un percorso attraverso per il sensore FBG senza distruggere il materiale di vetro.</li>
	<li>Forare il cilindro di vetro utilizzando una velocità di perforazione di 5.000 rpm per produrre tre fori through-fori equamente distanziati per preparare percorsi per sensori in fibra ottica (diametro 0,45 mm). Sinter il cilindro di vetro con fori utilizzando lo stesso trattamento termico come mostrato nella Figura 4.</li>
	<li>Produrre il modello MTGS come descritto nel passaggio 1.4. Quindi, mettere la fibra attraverso il percorso in vetro di sigillazione e posizionare la regione di grata dell'FBG esattamente all'interno del vetro. NOTA: Poiché il flusso nel forno verticale può far saltare in aria la regione di grata, che porta alla mancata corrispondenza di FBG e vetro, la coda di fibra ottica deve essere appesa con un piccolo chiodo per mantenere la posizione di FBG preciso.</li>
	<li>Fondere la testa della fibra ottica con un connettore FC dagli splicer di fusione. Quindi, abbinare il connettore FC con l'OPM-T400, che è un interrogante per demodulare i dati di lunghezza d'onda e lo spettro di FBG. L'OPM-T400 è collegato a un computer e il software di supporto del computer può ottenere dati sperimentali.</li>
	<li>Elaborare l'intero modello in un forno mediante il trattamento termico standard ottenuto in precedenza. Aumentare la temperatura da RT a 450 gradi centigradi come 5 gradi centigradi/min, quindi far scendere la temperatura a RT in incrementi di 0,5 c/min. La regione di grata si fonderà con il vetro di sgelazione man mano che viene riscaldata per sciogliersi. Quando la temperatura si raffredda fino a RT, il vetro si solidifica e il sensore FBG diventerà ben fuso con il materiale di sigillamento.</li>
	<li>Registrare i dati di lunghezza d'onda Bragg in tempo reale utilizzando il software (mostrato figura 6). L'unico fattore che induce cambiamenti di lunghezza d'onda e spettro è lo stress residuo generato nel vetro di sigillazione, perché la temperatura prima e dopo questo passaggio è sia RT.</li>
</ol>NOTA: la sollecitazione residua può essere calcolata attraverso la relazione deformazione-lunghezza d'onda di FBG14 e la legge di Hook, come mostrato di seguito.
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/60064/60064equ01v2.jpg">
<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/60064/60064equ02v2.jpg">
 Dove: il z B è lo spostamento della lunghezza d'onda di Bragg indotto dallo stress residuo, la lunghezzad'onda iniziale dell'FBG, la Pe è il coefficiente di deformazione-ottica, ceppo nel vetro, E è il modulo del giovane di vetro di sigillazione, e - è lo stress residuo nel vetro.
3. Prevenire il guasto della struttura MTGS ad alta temperatura
NOTA: Quando si lavora ad alta temperatura, l'ermetità della struttura MTGS sarà influenzata, perché l'espansione termica del guscio d'acciaio porta alla diminuzione dello stress residuo nel vetro di suggelazione. Così, è possibile che questo protocollo possa prevenire il fallimento dell'ermeticità a causa del monitoraggio online del cambiamento di stress residuo nel vetro di sigillamento.
<ol><li>Produrre il modello MTGS come completato nel passaggio 1.4. Il tipo di FBG per monitorare simultaneamente la temperatura e lo stress è il sensore della matrice di grinta Bragg in fibra, incluse due regioni di grata su una fibra, con una distanza di 10 mm tra questi due sensori. NOTA: questi due grata sono definiti come FBG-1 e FBG-2. Le lunghezze d'onda Iniziali di Bragg di FBG-1 e FBG-2 sono rispettivamente 1545 e 1550 nm.</li>
	<li>Inserire FBG-1 nel cilindro di vetro sinterizzato per monitorare lo stress e la temperatura. Posizionare FBG-2 all'esterno del vetro per monitorare solo la temperatura, come illustrato nella figura 7a,b. In questo modo, l'FBG-1 è influenzato sia dalla temperatura che dal cambiamento di stress residuo, e l'FBG-2 è influenzato solo dalla temperatura del vetro di sigillazione.</li>
	<li>Posizionare il modello MTGS con fibra ottica nel forno come descritto nei passaggi 2.2–2.3. Utilizzare il trattamento termico standard per elaborare il modello MTGS con un sensore FBG incorporato.</li>
	<li>Imporre sul modello temperature di 100 , 200 , 300 e 400 gradi centigradi e mantenere ogni temperatura per 100 min.</li>
</ol>NOTA: FBG-1 monitora contemporaneamente lo stress e la temperatura espressi come lo spostamento della lunghezza d'onda di Bragg , ovveroB-1, e FBG-2 monitora la variazione di temperatura, con il valorediB-2 come mostrato nella Figura 8a,b. Le relazioni tra lo spostamento della lunghezza d'onda di Bragg e i parametri misurati sono mostrate come segue:
<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/60064/60064equ03.jpg">
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/60064/60064equ04.jpg">
Dove: è il coefficiente termo-ottico, il coefficiente di espansione termica della fibra ottica e il cambiamento di temperatura è il cambiamento di temperatura prima e dopo l'esperimento. Il B-3 indotto dallo stress residuo può essere separato sottraendo il valore diB-1 da ,ovveroB-2 (vedere la figura 8c). Questo è il metodo di demodulation per il monitoraggio simultaneo della temperatura e dello stress del vetro di sigillazione ad alte temperature.
4. Monitoraggio dell'alta pressione
NOTA: I carichi di pressione sulla struttura MTGS avranno effetti sulla sollecitazione residua nel vetro di sigillamento, quindi il modello MTGS con il sensore FBG incorporato è un metodo potenziale per monitorare il cambiamento ad alta pressione.
<ol><li>Preparare lo stesso modello MTGS con il sensore FBG come descritto al passaggio 2.2–2.3. Dopo che l'FBG è ben fuso con il modello MTGS, utilizzare l'artiglio per estrarre il modello dal forno.</li>
	<li>Produrre il modello MTGS con il sensore FBG su una conduttura di elio ad alta pressione con i raccordi a tubo di tipo morso, come illustrato nella Figura 9. Regolare la pressione da 1 MPa a 7 MPa riducendo la pressione per imporre un cambio di carichi di pressione sulla struttura di sigillazione.</li>
	<li>Lo spostamento della lunghezza d'onda di Bragg, ovveroB, viene registrato come illustrato nella figura 10. Allo stesso tempo, la relativa modifica della sollecitazione residua può essere calcolata utilizzando l'equazione 1 e l'equazione 2.</li>
</ol>5. Analisi teorica della struttura MTGS
<ol><li>Utilizzare il software di modellazione per creare il modello 3D per la struttura MTGS e le dimensioni sono tratte dalla Tabella 1 per mantenere coerente il modello sperimentale e il modello teorico.</li>
	<li>Importare il modello 3D nel software di analisi degli elementi finiti. Assegnare le proprietà meccaniche al guscio d'acciaio, al vetro di sguarsione e al conduttore Kovar, come illustrato nella tabella 2.</li>
	<li>Il tipo di griglia dell'intero modello è forma esadecimale (vedere Figura 11). Il metodo mesh del vetro di sigillamento e guscio d'acciaio sono spazzati, e il conduttore Kovar è meshed da metodo strutturato. Perfezionare la maglia del vetro di sguarsione per garantire l'accuratezza dei risultati teorici. Il numero di elementi di conduttore Kovar, vetro di sgelazione e guscio d'acciaio sono 143700, 20350, e 13400, rispettivamente.</li>
	<li>Impostare rispettivamente l'incremento iniziale, l'incremento minimo e l'incremento massimo del passaggio di analisi statica come 0,01, 1,00 x 10-8 e 1,00 x 10-2.</li>
	<li>Assicurarsi che le interfacce tra il vetro di tenuta e le parti metalliche siano delimitate. In primo luogo, imporre il cambiamento del carico di temperatura (da 370 a 20 gradi centigradi) per simulare l'avanzamento della solidificazione del modello MTGS. La distribuzione della sollecitazione dopo questo processo è illustrata nella figura 12.</li>
	<li>Imporre temperature diverse (da 100 a 400 gradi centigradi) sull'intero modello per simulare gli esperimenti di monitoraggio online sottoposti a carichi termici. In altre circostanze, i carichi di pressione mutevoli (da 1 MPa a 7 MPa) sono imposti sul vetro di sguarsione per simulare il monitoraggio online ad alta pressione. Le condizioni di contorno sono illustrate nella Figura 13.</li>
	<li>I risultati numerici della distribuzione di sollecitazioni e detramazioni dell'intero modello sono ottenuti dal file di destinazione illustrato nella figura 14. Estrarre il percorso di analisi nel vetro di sguarsierazione illustrato nella figura 13, di cui la posizione è il percorso di monitoraggio per i sensori FBG in Figura 6a per fornire il confronto con i risultati di misurazione da FBG.</li>
</ol>

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<li>Jin, X., Yuan, S., Chen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+crack+propagation+monitoring+by+using+reflection+spectra+of+AFBG+and+UFBG+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%3A+Physical%22%5BJournal%5D)">On crack propagation monitoring by using reflection spectra of AFBG and UFBG sensors.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 285, 491-500 (2019).</li>
<li>Kakei, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+delamination+crack+tip+in+woven+fibre+glass+reinforced+polymer+composite+using+FBG+sensor+spectra+and+thermo-elastic+response%5BTitle%5D)+AND+%22Measurement%22%5BJournal%5D)">Evaluation of delamination crack tip in woven fibre glass reinforced polymer composite using FBG sensor spectra and thermo-elastic response.</a> Measurement. 122, 178-185 (2018).</li>
<li>Zhang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Analysis+of+FBG+Central+Wavelength+Variation+with+Crack+Propagation+Based+on+a+Self-Adaptive+Multi-Peak+Detection+Algorithm%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">The Analysis of FBG Central Wavelength Variation with Crack Propagation Based on a Self-Adaptive Multi-Peak Detection Algorithm.</a> Sensors. 19 (5), 1056(2019).</li>
</ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Le fasi critiche per la misurazione della sollecitazione del materiale di suggelazione della struttura MTGS ad alta temperatura e ad alta pressione comprendono 1) la produzione dei modelli MTGS con il sensore FBG, di cui si trova la regione di grattugia al centro del vetro di suggsimento; 2) riscaldamento dell'intero modello utilizzando un processo di trattamento termico standard, e dopo che il modello si raffredda a RT, il sensore FBG diventerà ben fuso con il modello MTGS, e la sollecitazione residua può essere misurat...

La sigillazione metallo-vetro è una tecnologia sofisticata che combina conoscenze interdisciplinari (meccanica, materiali e ingegneria elettrica) ed è ampiamente applicata nell'aerospazio1, energia nucleare2e applicazioni biomediche 3.Ha vantaggi unici come la temperatura più elevata e la resistenza a pressione rispetto alle strutture di sigillazione dei materiali organici. In base alla differenza di coefficiente di espansione termica (CTE), MTGS può essere diviso in due tipi: sigillo abbinato e sigillo non corrispondente4. Per quanto riguarda la guarnizione abbinata, la CTE dimetallo(metallo)e il vetro di sgelazione (z vetro) sono quasi gli stessi per ridurre lo stress termico nei materiali di sigillazione. Tuttavia, per mantenere una buona ermetiera e robustezza meccanica della struttura della guarnizione in ambienti difficili (ad esempio, alta temperatura e alta pressione), la guarnizione non corrispondente mostra prestazioni migliori rispetto alla guarnizione corrispondente. A causa della differenza tra ilmetallo e ilvetro, lo stress residuo genera nel vetro di sigillazione dopo il processo di annessione della struttura MTGS. Se lo stress residuo è troppo grande (anche superando il valore soglia), il vetro di tenuta mostra piccoli difetti, come le crepe. Se lo stress residuo è troppo piccolo, il vetro di sifatura perde la sua ermetità. Di conseguenza, il valore della sollecitazione residua è una misura importante.
L'analisi dello stress residuo nelle strutture MTGS ha suscitato gli interessi di ricerca di molti gruppi in tutto il mondo. Il modello numerico di sollecitazione assiale e radiale è stato costruito sulla base della teoria del guscio sottile5. Il metodo dell'elemento finito è stato applicato per ottenere la distribuzione globale della sollecitazione di una struttura MTGS dopo il processo di annealing, che era coerente con i risultati sperimentali6,7. Tuttavia, a causa delle limitazioni che coinvolgono piccole dimensioni e interferenze elettromagnetiche, molti sensori avanzati non sono adatti a queste circostanze. Il metodo della lunghezza della fessura di indentazione è stato segnalato per misurare la sollecitazione residua nel materiale di sguarsione di MTG; tuttavia, questo metodo era distruttivo e non poteva ottenere il monitoraggio online in tempo reale dei cambiamenti di stress nel vetro.
I sensori di griglia in fibra Bragg (FBG) sono di piccole dimensioni (100 m) e resistenti alle interferenze elettromagnetiche e agli ambienti difficili8. Inoltre, i componenti della fibra sono simili a quelli delvetro di sigillamento (SiO 2), quindi i sensori FBG non hanno effetti sull'ermetità e sull'isolamento del materiale di sguarsione. I sensori FBG sono stati applicati alla misura della sollecitazione residua nelle strutture composite9,10,11, e i risultati hanno mostrato che mostrava una buona precisione di misurazione e risposta del segnale. Le misurazioni simultanee della temperatura e dello stress possono essere ottenute da array di griglia in fibra Bragg su una fibra ottica12,13.
In questo studio viene dimostrato un nuovo protocollo basato su un sensore FBG. La preparazione appropriata per la speciale struttura MTGS è stata esplorata regolando la temperatura massima di calore per garantire la buona ermetità della struttura MTGS. Il sensore FBG è incorporato nel percorso preparato di sigillamento vetro per fondere l'FBG e vetro insieme dopo il trattamento termico. Quindi, la sollecitazione residua può essere ottenuta dallo spostamento della lunghezza d'onda Di Bragg dell'FBG. La struttura MTGS con il sensore FBG è posta in ambienti ad alta temperatura e ad alta pressione per ottenere il monitoraggio online dello stress residuo sotto carichi mutevoli. In questo studio vengono delineati i passaggi dettagliati per produrre una struttura MTS con sensore FBG. I risultati mostrano la fattibilità di questo nuovo protocollo e stabiliscono le basi per la diagnosi di guasto di una struttura MTGS.

<table><tbody><tr><td>ABAQUS</td><td>Dassault SIMULA</td><td>ABAQUS6.14-5</td><td>Il software per effettuare la simulazione numerica.</td></tr><tr><td>Sensori a reticolo in fibra di Bragg</td><td>Femto Fiber Tec</td><td>FFT. FBG. S.00.02 Giuntatrice</td><td>a fusione FBG a singolo apodizzato</td></tr><tr><td></td><td>Furukawa Tecnologie dell'informazione e telecomunicazioni</td><td>S123M12</td><td>La linea di giuntatrici a fusione di FITEL offre un'eccellente soluzione sia per applicazioni di giunzione sul campo che in fabbrica?</td></tr><tr><td>Polvere di vetro</td><td>Shenzhen Sialom Advanced Materials Co., Ltd</td><td>LC-1</td><td>Una sorta di polvere di vetro a basso punto di fusione (380?).</td></tr><tr><td>Stampo in grafite</td><td>Officina di lavorazione dell'Università di Tsinghua</td><td>Grafite</td><td>Lo stampo per individuare ogni parte della struttura metallo-vetro.</td></tr><tr><td>Forno di riscaldamento</td><td>Tianjin Zhonghuan Electric Furnace Technology Co., Ltd</td><td>SK-G08123-L</td><td>forno tubolare verticale</td></tr><tr><td>Conduttore Kovar</td><td>Shenzhen Thaistone Technology Co., Ltd</td><td>4J29</td><td>Un materiale comune utilizzato per la penetrazione elettrica nella struttura di tenuta metallo-vetro</td></tr><tr><td>Interrogatore ottico</td><td>Wuhan Gaussian Optics CO., LTD</td><td>OPM-T400</td><td>FBG moduli di analisi dello spettro</td></tr><tr><td>Pro/ Ingegnere</td><td>Parametric Technology Corporation</td><td>PROE5.0</td><td>Il software per stabilire la geometria 3D.</td></tr><tr><td>Guscio d'acciaio</td><td>Beijing Xiongchuan Technology Co., Ltd</td><td>Acciaio inossidabile 316</td><td>Un tipo di acciaio inossidabile austenitico</td></tr></tbody></table>

processo di sigillamento ottimizzato e monitoraggio in tempo reale delle strutture sigillanti vetro-metallo

Optimized Sealing Process and Real-Time Monitoring of Glass-to-Metal Seal Structures

Lo stress residuo è un fattore essenziale per mantenere l'ermetità e la robustezza di una struttura di tenuta vetro-metallo. Lo scopo della presente relazione è dimostrare un nuovo protocollo per caratterizzare e misurare lo stress residuo in una struttura di guarnizione da vetro a metallo senza distruggere l'isolamento e l'ermeticia dei materiali di sigillamento. In questa ricerca, viene utilizzato un sensore di grating in fibra incisa femto-laser Bragg. La struttura di guarnizione vetro-metallo misurata è costituita da un guscio metallico, vetro di sigillazione e conduttore Kovar. Per rendere le misurazioni utili, viene esplorato il trattamento termico specifico della struttura di guarnizione metallo-vetro (MTGS) per ottenere il modello con la migliore ermeticità. Quindi, il sensore FBG è incorporato nel percorso del vetro di sigillazione e diventa ben fuso con il vetro come la temperatura si raffredda a RT. La lunghezza d'onda Bragg di FBG si sposta con lo stress residuo generato nel sigillare il vetro. Per calcolare la sollecitazione residua, viene applicata la relazione tra spostamento e deformazione della lunghezza d'onda di Bragg e viene utilizzato anche il metodo dell'elemento finito per rendere affidabili i risultati. Gli esperimenti di monitoraggio online dello stress residuo nel vetro di sigillamento vengono effettuati con carichi diversi, come l'alta temperatura e l'alta pressione, per ampliare le funzioni di questo protocollo in ambienti difficili.

Dai risultati della Figura 5, viene esplorato il trattamento termico standard per produrre i modelli MTGS con resistenza ad alta pressione e i modelli possono soddisfare gli esami (ad esempio, trasmissioni di luce, resistenza alla pressione, SEM, ecc.). Così, la struttura MTGS prodotta può essere applicata per mantenere l'ermetità in ambienti difficili.
L'FBG può essere ben fuso con la struttura MTGS, e la deformazione residua nel vetro di sigillazione sarà rifles...

Le procedure chiave per ottimizzare il processo di sigillamento e ottenere il monitoraggio in tempo reale della struttura di guarnizione metallo-vetro (MTGS) sono descritte in dettaglio. Il sensore integrato di griglia in fibra Bragg (FBG) è progettato per ottenere il monitoraggio online della temperatura e lo stress residuo di alto livello nel MTGS con monitoraggio simultaneo della pressione ambientale.

Processo di sigillamento ottimizzato e monitoraggio in tempo reale delle strutture sigillanti vetro-metallo

Residual stress is an essential factor to keeping the hermeticity and robustness of a glass-to-metal seal structure. The purpose of this report is to ...

Questo protocollo può essere utilizzato per eseguire per la prima volta il monitoraggio simultaneo della temperatura e dello stress in tempo reale delle strutture metallo-vetro. Il vantaggio principale di questa tecnica è che il sensore di griglia Bragg in fibra può essere ben fuso con la struttura metallo-vetro senza distruggere l'isolamento o l'ermeticità della struttura metallo-vetro. A dimostrare la procedura con Zhichun Fan sarà Kangjia Hu, una studentessa magistrale dell'INET.Per elaborare la polvere di vetro granulata, versare circa 1,1 grammi di polvere in uno stampo del cilindro di vetro e posizionare lo stampo sulla pressa. Per compattare il vetro in un cilindro di vetro, accendere la pressa e posizionare il cilindro risultante in un forno di riscaldamento da centrare. Rimuovere il cilindro di vetro centrato dal forno di riscaldamento e utilizzare una guarnizione in grafite per produrre il cilindro di vetro, il guscio d'acciaio e il conduttore Kovar.Per la misurazione dello stress residuo, fondere prima la testa di una fibra ottica con un connettore FC da parte degli splicers di fusione e abbinare il connettore FC con un interrogante per demodulare la lunghezza d'onda e l

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In questo protocollo, dimostriamo la realizzazione di una serie di messaggi microattuatore verticalmente sfollati su cui si basa la tecnologia, e come questa tecnologia di base può essere modificato per condurre high-throughput di coltura cellulare meccanicamente dinamica sia la cultura bidimensionale e tridimensionale paradigmi.

Piattaforme microfabbricazione per coltura cellulare meccanicamente dinamica

Fonte: Kurz, D. L., et al. Piattaforma microfluidica per studiare il bioclogging in mezzi porosi. J. Vis. Esp. (2022)Il video dimostra l'uso di un dispositivo microfluidico per studiare la formazione del biofilm. Viene introdotta una sospensione batterica nel microcanale, seguita da un'incubazione per permettere lo sviluppo del biofilm. Il flusso viene quindi ripreso e il monitoraggio della pressione insieme all'imaging viene utilizzato per rilevare la formazione di biofilm e l'ostruzione dei...

Un dispositivo microfluidico per l'imaging in tempo reale e il monitoraggio della pressione durante la formazione del biofilm

Viene descritto un dispositivo microfabbricato con camere di reazione sigillabili a volume di femtolitro. Questo rapporto include un protocollo per sigillare i reagenti di sintesi proteica liberi da cellule all'interno di queste camere allo scopo di comprendere il ruolo dell'affollamento e del confinamento nell'espressione genica.

Array sigillabile Femtoliter camera di Biologia gratis-Cell

Qui, descriviamo la fabbricazione e il funzionamento di un sistema microfluidico a doppio strato in polidimetilsilossano (PDMS). Dimostriamo il potenziale di questo dispositivo per l'intrappolamento, la direzione del percorso di coordinazione di un materiale molecolare cristallino e il controllo delle reazioni chimiche su strutture intrappolate su chip.

Microfluidica Gabbie pneumatici: un nuovo approccio per In-chip di cristallo Trapping, manipolazione e trattamento chimico Controlled

Un protocollo per la fabbricazione di dispositivi microfluidici plastica con trasparente vista-porte per l'imaging di luce visibile e dell'infrarosso è descritto.

Procedura litografica morbido per la produzione di dispositivi microfluidici plastica con vista-porte trasparente alla luce visibile e infrarossa

Questo documento descrive un protocollo insieme a uno studio comparativo di due tecniche di fabbricazione microfluidica, vale a dire la fotolitografia / incisione a umido / legame termico e l'incisione selettiva indotta dal laser (LES), che sono adatte per condizioni di alta pressione. Queste tecniche costituiscono piattaforme abilitanti per l'osservazione diretta del flusso di fluido in mezzi permeabili surrogati e sistemi fratturati in condizioni di serbatoio.

Tecniche di fabbricazione microfluidiche per test ad alta pressione del trasporto supercritico in schiuma di CO2 su microscala in serbatoi non convenzionali fratturati

Il protocollo qui presentato descrive gli esperimenti radiali ad alta pressione diamante-incudine-cella e analizza i relativi dati, che sono essenziali per ottenere la resistenza meccanica dei nanomateriali con una svolta significativa rispetto all'approccio tradizionale.

Determinazione della resistenza meccanica dei metalli a grana ultra fine

Questo protocollo descrive le tecniche di microfabbricazione necessarie per costruire un dispositivo di elettroporazione microfluidica lab-on-a-chip. La configurazione sperimentale esegue trasfezioni controllate a livello di singola cellula in un flusso continuo e può essere estesa a portate più elevate con controllo basato sulla popolazione. Viene fornita un'analisi che mostra la capacità di monitorare elettricamente il grado di permeabilizzazione della membrana cellulare in tempo reale.

La fabbricazione e il funzionamento di un sistema di micro-elettroporazione a flusso continuo con rilevamento di permeabilizzazione

Presentato qui è un metodo per fenotipizzare meccanicamente singole cellule utilizzando una piattaforma microfluidica basata sull'elettronica chiamata mechano-node-pore sensing (mechano-NPS). Questa piattaforma mantiene un throughput moderato di 1-10 cellule / s misurando sia le proprietà biofisiche elastiche che viscose delle cellule.

Rilevamento meccano-nodo-pore: una piattaforma rapida e senza etichette per misure viscoelastiche monocellulari multiparametriche

Questo protocollo descrive tre metodi di sigillatura semplici per la fabbricazione di un dispositivo microfluidico ibrido che integra componenti in policarbonato e silicio. Implementando strategie di legame con solventi, compressione termica e compressione meccanica, consentiamo tecniche di sigillatura affidabili a bassa temperatura che evitano apparecchiature specializzate per dispositivi ibridi microfluidici.

Metodi di costruzione per dispositivi microfluidici ibridi policarbonato-silicio

Un nuovo protocollo di sigillatura per produrre sigilli impermeabili a base di silicone per membrane di dispositivi a chip polidimetilsilossano (PDMS). Destinato a laboratori, configurazione di modelli di chip e sviluppo di piattaforme chip su piccola scala. Dimostriamo il protocollo utilizzando membrane tissutali plastiche e native. Questa procedura richiede solo PDMS, toluene, muffa, membrana e una camera a vuoto.

Procedura accessibile di sigillatura chip-membrana in silicone per un legame flessibile e affidabile

Scopri il monitoraggio in tempo reale di temperatura e stress in strutture vetro-metallo con sensori a reticolo di Bragg. Questo metodo ottimizza il processo di sigillamento mantenendo l'integrità strutturale.

Processo di sigillamento ottimizzato e monitoraggio in tempo reale delle strutture sigillanti vetro-metallo

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