Methodenartikel

Hoge resolutie elementen met behulp van twee modi van Electrohydrodynamic Jet: Drop on Demand en in de buurt van-veld Electrospinning

DOI:

10.3791/57846

⸱

10 juli 2018

 ,  , 
1Department of Electronic Materials and Devices Engineering, Soonchunhyang University, 2Department of Mechanical Engineering, Soonchunhyang University

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier presenteren we een protocol voor de productie van hoge-resolutie geleidende patronen, gemaakt van electrohydrodynamic (EHD) jet afdrukken. Het protocol bevat twee modi van EHD jet afdrukken: het continu in de buurt van-veld-electrospinning (NFES) en de dot-gebaseerde drop-on-demand (DOD) EHD afdrukken.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Electrohydrodynamic (EHD) jet afdrukken heeft gewezen in diverse velden omdat het kan worden gebruikt als een instrument met een hoge resolutie en goedkope directe patronen. EHD afdrukken wordt een fluidic leverancier gebruikt om de geëxtrudeerde meniscus door het indrukken van de inkt uit het uiteinde van het mondstuk. Het elektrisch veld wordt vervolgens gebruikt om te trekken van de meniscus tot het substraat voor de productie van hoge-resolutie patronen. Twee modi van EHD afdrukken zijn gebruikt voor fijne patronen: continu in de buurt van veld electrospinning (NFES) en stip gebaseerde drop-on-demand (DOD) EHD afdrukken. Volgens de modus, zal de voorschriften voor de afdrukken apparatuur en inkt viscositeit verschillen. Hoewel de twee verschillende modi kunnen worden uitgevoerd met één EHD printer, verschillen de realisatie methoden aanzienlijk in termen van ink, fluidic systeem en drijvende spanning. Bijgevolg zonder een goed begrip van de jetting vereisten en beperkingen is het moeilijk om de gewenste resultaten te verkrijgen. Het doel van deze paper is te presenteren van een richtsnoer, zodat onervaren onderzoekers kunnen het verminderen van de inspanningen van de vallen en opstaan om de EHD jet gebruiken voor hun specifieke onderzoeks- en ontwikkelingsdoeleinden. Om aan te tonen de fine-patronen-uitvoering, gebruiken we Ag nanoparticle inkt voor de geleidende patronen in het protocol. Daarnaast presenteren we ook de veralgemeende afdrukken richtsnoeren die kunnen worden gebruikt voor andere soorten inkt voor diverse toepassingen, boete-patronen.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

EHD jet afdrukken wijd gebruikt in verschillende gebieden, zoals de gedrukte elektronica, biotechnologie en geavanceerde materiële toepassingen, omdat het in staat hoge resolutie en lage kosten direct patronen1is. De afgedrukte lijndikte of gedrukte puntgrootte kan worden teruggebracht tot 1 µm, die is aanzienlijk kleiner dan die van conventionele piezo gebaseerde inkjet afdrukken1.

EHD afdrukken in is een klein deel van de inkt (of meniscus) verdrongen van het uiteinde van het mondstuk en onderhouden door het beheersen van de stroom tarief1,2,3,4,5 of de positieve luchtdruk1 ,6,7. De geëxtrudeerde meniscus is opgeladen en kan gemakkelijk worden gesloopt vanaf het uiteinde van het mondstuk aan de ondergrond door een elektrisch veld, zoals aangegeven in Figuur 1. De conische meniscus wordt gevormd tijdens de jetting, produceren een veel dunner beeldscherm mogelijk dan de grootte van het mondstuk inkt-stream.

figure-introduction-1
Figuur 1: EHD afdrukken. De figuur toont het subsidiariteitsbeginsel EHD jet afdrukken. Inkt via druk wordt geduwd en getrokken via een elektrisch veld om te vormen van een geëxtrudeerde meniscus van de verstuiver. Vervolgens kan de geladen inkt eenvoudig worden jetted aan het substraat via een DC of puls spanning. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Hoewel een enkele EHD printer kan worden gebruikt voor de twee verschillende modi, in de buurt van veld electrospinning (NFES) en drop-on-demand (DOD) EHD jet afdrukken, verschillen de realisatie methoden aanzienlijk in termen van ink, fluidic systeem en drijvende spanning1 , 2 , 3. NFES4,5 gebruikt bijvoorbeeld een relatief hoge-visceuze inkt [meer dan 1.000 centipoises (cP)] om te vormen van continue micro-lijnpatronen met hoge snelheid afdrukken tot 1 m/s. Aan de andere kant, DOD EHD jet afdrukken van6,7,8 gebruik laag-visceuse inkt met een viscositeit van rond 10 cP dot gebaseerde complexe patronen met een laag afdrukken afdrukken snelheid minder dan 10 mm/s.

Aangezien de vereiste voor elke toestand aanzienlijk verschilt, kan het zijn uitdagend voor onervaren onderzoekers om de gewenste resultaten te bereiken. De empirische "knowhow" misschien wel belangrijk in de praktijk. Om te wennen aan onderzoekers helpen de afdrukmethoden, presenteren we EHD protocollen voor fijne geleidende patronen met Ag nanoparticle inkt afdrukken. Echter we opmerkingen toegevoegd aan de protocollen zodat ze zijn niet beperkt tot een geleidende patronen Ag nanoparticle inkt gebruiken. Ten slotte, afdrukken en voorbereiding richtsnoeren worden gepresenteerd in de sectie discussie.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Behoeve van gezondheid en veiligheid, voorafgaand aan elke inkt gebruiken en schoonmaak oplossing, verwijzen naar het materiële veiligheid gegevensblad (MSDS).

1. drop-on-demand Electrohydrodynamic Jet afdrukken met zilveren Nanoparticle inkt

  1. Vul de gefilterde zilveren nanoparticle (AgNP) inkt in het reservoir van de inkt van het afdruksysteem EHD.
    Opmerking: Verkrijgbare AgNP inkt kan worden gebruikt voor het doel van inkjet. De inkt moet een viscositeit van rond 10 cP en een oppervlaktespanning heeft van 20 ~ 40 mN/m te krijgen drop-on-demand jetting.
  2. Maak een mondstuk voor het DOD EHD drukken met behulp van een thermische trekker.
    1. Plaats een glazen capillaire [binnendiameter (ID) van 1 mm] in de thermische trekker.
    2. Instellen van de parameters van de thermische trekker; bijvoorbeeld, de temperatuur van de verwarming in de range van 580-590 ° C en het trekken van een snelheid van ongeveer 18 mm/s.
      Opmerking: De parameters voor de thermische trekker moeten verschillen naar gelang het doel mondstuk-ID en omgevingsomstandigheden.
    3. Werken de thermische trekker met het instellen van parameters toe te passen bij het midden van het capillair warmte en trek aan beide uiteinde te maken van een mondstuk met een ID van 5 µm.
      Opmerking: Bepaal de grootte van de ID van de straalpijp op basis van het doelformaat van de stip op de drager vervagen. Ter referentie, kan de ID van de nozzle van 5 µm 5 µm en middelgrote stippen afdrukken.
    4. De glazen mondstuk lengte aanpassen door snijden het glazen mondstuk via een glassnijder.
  3. Monteer het mondstuk aan de houder van het mondstuk en de connector, die zijn verbonden met de inkt reservoir via de buis van de polytetrafluorethyleen (PTFE).
  4. Toepassing van de luchtdruk te leveren inkt naar het uiteinde van het mondstuk.
    1. Zet de luchtdruk controller en toepassen van de luchtdruk van 15 ~ 20 kPa naar het reservoir van de inkt te leveren inkt naar het uiteinde van het mondstuk. Toezicht op de stroom van de inkt door de transparante glazen mondstuk en buizen om ervoor te zorgen dat geen lucht is gevangen in de buis en de verstuiver bij de levering van de inkt. Houden toepassen van luchtdruk op het reservoir inkt totdat inkt aan het uiteinde van het mondstuk verschijnt.
      Opmerking: Niet de druk verminderen voordat de inkt aan het uiteinde van het mondstuk verschijnt omdat dat leiden lucht zeepbel entrapment aan het uiteinde van het mondstuk tot kan.
    2. De druk verminderen aan rond de 12 kPa naar de geëxtrudeerde meniscus te handhaven zonder alle inkt druipend van het uiteinde van het mondstuk.
      Opmerking: De juiste luchtdruk is afhankelijk van het mondstuk grootte en inkt viscositeit. De luchtdruk naar meer dan 30 kPa om te voorkomen dat buitensporige lucht compressie, wat ongewenst is voor de handhaving van de meniscus in een stabiele toestand niet verhogen.
  5. Corrigeer de geassembleerde mondstuk hoofd in het afdruksysteem.
  6. Plaatsen van een glazen substraat op de vacuüm chuck van de houder van het substraat en zet de vacuümpomp te houden van het substraat.
  7. Verplaatsen van het werkgebied van de z-as aan te passen van de stand-off afstand (H) — de kloof tussen het uiteinde van het mondstuk en de positie van het substraat — ongeveer 100 µm. het zijaanzicht beeld verkregen door de monitoring camera te gebruiken voor de raming van de stand-off afstand met behulp van de afstand van de mondstuk tip om haar reflectie, zoals weergegeven in Figuur 2.
    Opmerking: Een kleinere stand-off afstand leidt tot een hoger elektrisch veld, die zou kunnen afdrukken met een lagere DC en puls spanning voor de jetting vergemakkelijken. Echter kan een lagere stand-off afstand leiden tot grotere druppels. Dus, de omvang van de spanningen moet dienovereenkomstig verlaagd om te verkrijgen van de gewenste puntgrootte. In het algemeen, wordt het gebruik van een lagere spanning aanbevolen voor kleinere gedrukte stippen met minder sproeien. Echter, een zorgvuldige bewerking is vereist als de stand-off afstand minder dan 50 µm, als gevolg van de hogere kans op mondstuk breuk door botsing met het substraat wordt. Gezien de trade-off relatie tussen jetting capaciteit en betrouwbaarheid raden we het gebruik van een stand-off afstand van 100 µm.

figure-protocol-1
Figuur 2: Stand-off afstand aanpassing met behulp van kant weergave camera beeld. Het beeld van de spuitmond van een zijaanzicht camera kan worden gebruikt om te schatten van de stand-off afstand. De stand-off afstand (H) van het uiteinde van het mondstuk tot het substraat kan gemakkelijk worden geschat als halve de afstand van het uiteinde van het mondstuk tot zijn schaduw. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. Toepassing DC en pulsstand spanningen
    Opmerking: De DC en pulsstand spanningen kunnen worden gecontroleerd via de afdrukken software.
    1. De DC spanning geleidelijk verhogen tot de druppels inkt uit het uiteinde van het mondstuk.
      Opmerking: Niet van toepassing de spanning doel tegelijk. De incrementele spanning moet minder dan 100 V op een moment. Over het algemeen niet een DC-spanning van meer dan 600 V van toepassing.
    2. Verklein de DC spanning iets vanaf het begin DC spanning tot geen verdere inkt druipend van het mondstuk wordt waargenomen.
      Opmerking: Na de aanpassing van de pneumatische druk en gelijkspanning, de meniscus moet in een passende vorm jetting zoals in Aanvullende figuur S1.
    3. Instellen van een negatieve puls spanning met de parameters van topkomst = 0 ~ 100 µs, twonen = 300 µs en tvallen = 0 µs7 (Figuur 3) in het softwaremenu.
    4. Toepassing van de negatieve puls spanning aan de houder van het substraat. Vervolgens aangepast, de omvang van de puls spanning, Vpuls, voor de productie van één druppel per één puls spanning.
      Opmerking: De omvang van de negatieve puls spanning, Vpuls, moet lager zijn dan 600 V.
    5. De DC achtergrond en pulsstand spanningen om te verkrijgen van het doelformaat van de druppel op het substraat met inachtneming van de jetted stippen op de drager vervagen in de side view camera-beeld aanpassen.
      Opmerking: Voor de productie van kleine puntjes met minder sproeien op de drager vervagen, de omvang van de puls spanning, Vpuls, moet zo laag mogelijk.

figure-protocol-2
Figuur 3: Pulse spanning voor DOD EHD jetting. Het gebruik van trapezium golfvorm spanning wordt aanbevolen om het produceren van DOD EHD jetting7. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

  1. Afdrukken van patronen
    Opmerking: Twee verschillende soorten patronen kunnen worden gebruikt voor het DOD EHD afdrukken: bitmap afbeelding en (CAD)-op basis van informatie van de vector. Bitmapafbeelding wijd gebruikt in DOD gebaseerde inkjet afdrukken. Echter, in het geval van gedrukte elektronica toepassingen, CAD gebaseerde vector informatie heeft voordelen ten opzichte van DOD gebaseerde inkjet printing, omdat deze efficiënte in regel gebaseerde afdrukken met behulp van een enkele EHD hoofd. Op hetzelfde moment, kan de vector informatie worden omgezet in een bitmapafbeelding voor bitmap afbeelding afdrukken.
    1. Bitmap afbeelding afdrukken
      1. Een bitmapafbeelding in het afdrukken tabblad van de afdrukken software laden en omzetten in een binaire afbeelding.
      2. De parameters voor de binaire image afdrukken instellen. Bijvoorbeeld, stel het interval van de daling (dat wil zeggen, de afstand tussen 2 opeenvolgende pixels) op 10 µm.
        Opmerking: De bitmapafbeelding beschikt niet over een fysieke afmetingen. De fysieke afmetingen van de afgedrukte afbeelding zal worden gerelateerd aan de drop-interval. Bijvoorbeeld, wordt de afgedrukte afbeelding groter als een grotere daling interval wordt gebruikt. In conventionele inkjet printing, is dot per inch (DPI) vaak gebruikt voor dit doel. Echter, opgemerkt moet worden dat een kleinere DPI een grotere daling-interval betekent. Om te bepalen van de daling-interval, moet de afgedrukte puntgrootte worden beschouwd. In het algemeen, is de drop-interval voor EHD DOD afdrukken aanzienlijk kleiner dan die van conventionele inkjet afdrukken.
      3. Af te drukken met behulp van de geselecteerde bitmap op de doellocatie in het substraat.
    2. Vectorafdrukken op basis van CAD-gegevens
      1. Laden van de CAD-gegevens voor afdrukken.
        Opmerking: De bestandsindeling DXF, oftewel tekst gebaseerde CAD informatie, kan worden gebruikt voor de afdrukgegevens.
      2. De parameters voor vectorafdrukken; bijvoorbeeld, stel het interval van de druppel op 3 µm en de jetting frequentie 10 Hz.
        Opmerking: Als u wilt afdrukken van de aangesloten lijnpatronen, de drop-interval moet zodanig worden gekozen dat adjacently gestort druppels enigszins overlappen. Teveel overlappende kan echter resulteren in een grotere lijndikte. Een samenloop van ongeveer 30% wordt aanbevolen voor alle praktische lijn afdrukken. In het geval van vector afdrukken, de beweging snelheid (v) de volgende vergelijking.
        v = d × f
        Hier,
        d = de daling interval, en
        f = de jetting frequentie.
      3. Afdrukken van de geladen patronen op het substraat met behulp van vooraf bepaalde afdrukparameters, zoals de druppel-interval, de afdruksnelheid, spanning, enz.
        Opmerking: Na het afdrukken een sinterproces kan verplicht zijn te verkrijgen van de gewenste geleidbaarheid van de gedrukte patronen, die buiten het bestek van dit document valt.

2. fijne geleidende lijn patronen met behulp van in de buurt van-veld Electrospinning

  1. In de buurt van veld electrospinning (NFES) inkt voor geleidende lijn afdrukken maken.
    1. Meng ethanol en gedeïoniseerd water (DI) met een volumeverhouding van 3 (ethanol) tot 1 (DI-water) voor te bereiden oplosmiddel 1. Bijvoorbeeld, meng 9 ml ethanol en 3 ml DI water zodat 12 ml oplosmiddel 1.
    2. Meng 0,3 g van poly (ethyleenoxide) (PEO, Mwt = 400.000) en 9.7 g van het voorbereide oplosmiddel 1 om een polymeeroplossing met 3 wt % van PEO door roeren, met een magneetroerder gedurende meer dan 6 uur bij kamertemperatuur (25 ° C).
    3. Mix Ag nano plakken inkt, die heeft een viscositeit van ongeveer 11.000 cP en de bereid polymeeroplossing, met een gewichtsverhouding van 5 (Ag nano plakken inkt) tot 1 (polymeeroplossing) met behulp van een vortex-mixer voor 10 min voor het verkrijgen van de inkt voor NFES. Bijvoorbeeld 10 g Ag nano plakken inkt en 2 g polymeeroplossing kan gemengd worden om te verkrijgen van de NFES-inkt.
      Opmerking: In dit protocol is de verhouding van de mengen materialen over het algemeen belangrijker dan het specifieke bedrag van de materialen. Verkrijgbare Ag nano plakken inkt voor het scherm drukken, die heeft Ag solide inhoud van ongeveer 85,5 wt %, kan worden gebruikt voor dit doel. Merk op dat de keuze van het oplosmiddel en het polymeer kan verschillen, afhankelijk van de samenstelling van de inkt die wordt gebruikt.
  2. Vul de bereid NFES inkt in de spuit.
  3. Sluit de spuit met een mondstuk via de aansluitende buis.
    Opmerking: Een commercieel beschikbare spuit-naald met een ID van 100 µm kan worden gebruikt voor de verstuiver.
  4. Leveren de inkt naar de verstuiver door het handmatig indrukken van de spuit.
  5. Installeer de spuit in de spuit-motor, die is gekoppeld aan het afdruksysteem.
  6. Plaats een substraat op de vacuüm chuck en zet de vacuümpomp te houden van het substraat tijdens het afdrukken.
  7. De Z-positie (fase) als u wilt aanpassen van de stand-off afstand bepalen.
    Opmerking: De aanbevolen stand-off afstand moet rond 2 mm, dat een aanzienlijk kleinere stand-off afstand t.o.v. gebruikt met conventionele electrospinning is.
  8. Aanpassen van het debiet
    1. Werken de spuitpomp om te vullen van de inkt van de NFES in de vergadering van het mondstuk en genereren van een stroom van de inkt met een initiële debiet van 50 µL/min, die hoger is dan het debiet van de doelgroep.
    2. Stel een debiet van de doelstelling van 1 µL/min wanneer de inkt uit het uiteinde van het mondstuk stroomt.
      Opmerking: Een kleiner debiet kan leiden tot een kleinere breedte van de patroon. Echter kan het lijn breuk. De trade-off tussen de lijndikte en de voortzetting van de lijn moet worden beschouwd wanneer het debiet van de doelgroep wordt bepaald.
  9. Toepassen van spanning
    1. Sluit de DC spanningsbron aan de nozzle-connector en de spanning van de grond aan de houder van het substraat.
    2. Verhogen van de DC-spanning geleidelijk aan 1,5 kV.
      Opmerking: Aangezien de stand-off afstand in het bereik van een paar millimeter is, de DC-spanning kan verhoogd worden tot 2 kV, die hoger is dan dat van DOD EHD afdrukken Jet. Echter een gelijkspanning hoger dan 2 kV moet vermeden worden omdat het de functioneel materiaal kan beschadigen, met name Ag plakken inkt, toegevoegd aan de polymeeroplossing. In het algemeen is een lagere DC spanning aanbevolen wanneer een dunner gedrukte regel vereist is. Echter, de afgedrukte lijnen kunnen gemakkelijk verbreken wanneer een lage spanning wordt gebruikt, omdat de trekken kracht voor continue inkt afdrukken is gerelateerd aan de gelijkspanning. Gezien de trade-offs, raden we het gebruik van een DC-spanning, variërend van 1 kV tot 2 kV.
  10. Beginnen met de stationair afdrukken met een afdruksnelheid van 300 mm/s voor meer dan 10 min te verkrijgen van een steady-state-stroom. Pas de afdrukparameters zoals de DC spanning en stroom tarief tijdens het stationair afdrukken te verkrijgen van de gewenste afdrukresultaten.
    Opmerking: Idle afdrukken van meer dan 10 min is vereist voor het verkrijgen van een steady-state-stroom, omdat de viskeuze inkt kan worden gecomprimeerd in de lange slang tijdens de levering van de inkt aan het uiteinde van het mondstuk. Zonder inactief afdrukken, kan de breedte van de afgedrukte veranderen met de tijd. De inactieve afdruksnelheid, dus moet hetzelfde zijn als de werkelijke afdruksnelheid zodat de jetting parameters worden tijdens het afdrukken aangepast kunnen. Op deze manier wordt de gelijkspanning aangepast tijdens het stationair afdrukken te verkrijgen van de lijndikte van de doelgroep. Noteer dat het debiet en de DC spanning moeten worden afgewogen, zodat de hoeveelheid inkt geduwd door de spuitpomp gelijk is aan de hoeveelheid inkt afgebroken door het elektrische veld kunnen.
  11. Kies het afdrukken patroon, zoals een continue lijn en raster patronen.
    Opmerking: Aangezien de geproduceerde vezel kan gemakkelijk worden afgebogen en kan willekeurig worden gedeponeerd vanwege de lading repulsion kracht gegenereerd door de afgedrukte lijnen, de afdruksnelheid moet groter zijn dan 300 mm/s om uit te lijnen op het patroon met de afdrukken richtingen, en de afstand tussen de afgedrukte regels wordt aanbevolen om meer dan 100 µm worden om te kunnen afdrukken van de harnas of lijn patronen.
  12. Print het geselecteerde patroon op het substraat met behulp van vooraf bepaalde afdrukparameters.
    Opmerking: Een sinterproces kan verplicht zijn te verkrijgen van de functionaliteiten van de doelstelling van de gedrukte patronen, die buiten het bestek van dit document valt.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Stip-gebaseerde drop-on-demand afdrukken:
DOD afdrukken is gebaseerd op één druppel jetting per één jetting trigger. Voor de productie van DOD jetting, laag-visceuse inkt met een viscositeit van ongeveer 10 moet cP worden gebruikt. De eis van de inkt voor EHD DOD afdrukken is vergelijkbaar met die van de conventionele DOD inkjet, zoals welke afdrukmethode EHD met die van de conventionele DOD inkjet. In het geval van conventionele inkjet printing, de Druktechniek raster...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In dit protocol, richten we ons op het afdrukken van fijne patronen met AgNP inkt met twee modi: DOD EHD afdrukken en NFES. De EHD-jet afdrukken van de toepassing is echter niet beperkt tot de geleidende inkt met behulp van AgNP. Hier bespreken we de algemene richtsnoeren voor de selectie van inkt, de configuratie van het systeem en andere afdrukparameters moest EHD jet afdrukken voor diverse toepassingen, boete-patroon gebruiken.

De eerste en belangrijkste stap voor EHD afdrukken is inktselec...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit onderzoek werd ondersteund door de fundamentele wetenschap Research Program via de nationale onderzoek Stichting van Korea (NRF) van Korea, gefinancierd door het ministerie van onderwijs (2016R1D1A1B01006801), en slechts gedeeltelijk ondersteund door het Fonds voor het onderzoek van de Soonchunhyang Universiteit .

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
EHD geïntegreerd printsysteemPsolution Ltd., Zuid-KoreaPS300
Harima Ag Nanoparticle inktHarima Inc., JapanHarima NPS-JLAg vast gehalte: ~ 53 wt%, Viscositeit: ~10 cP, Oppervlaktespanning: ~30 mN/m
Glas capillairNarishige Scientific Instrument LabG-1Binnendiameter: 1 mm; Gebruikt om mondstuk voor DOD EHD jet printen met behulp van thermische puller
Mondstuk thermische pullerSutter Instrument, USASutter P-1000
Microscoopglazen (Glas substraat)Paul-Marienfeld & Co.KG, Duitsland10 006 12Afmeting (L x B x D): 76 mm x 26 mm x 1 mm
MagneetslingerBarnstead Thermolyne Corp., USACimarec SP131635
Vortex roerderJeiotech, Zuid-KoreaLab Companion VM-96T
Ag nanopaste NPK, Zuid-KoreaES-R001Ag vast gehalte: ~85.5 wt%, Viscositeit: ~11000 cP
Poly ethyleenoxide (PEO)Sigma-Aldrich, USA372773-500GMw = 400000
EthanolSigma-Aldrich, USA459836-500ML

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Onses, M. S., Sutanto, E., Ferreira, P. M., Alleyne, A. G., Rogers, J. A. Mechanisms, Capabilities, and Applications of High-Resolution Electrohydrodynamic Jet Printing. Small. 11 (34), 4237-4266 (2015).
  2. Jaworek, A., Krupa, A. Classification of the modes of EHD spraying. Journal of Aerosol Science. 30 (93), 873-893 (1999).
  3. Lee, A., Jin, H., Dang, H. W., Choi, K. H., Ahn, K. H. Optimization of experimental parameters to determine the jetting regimes in electrohydrodynamic printing. Langmuir. 29 (44), 13630-13639 (2013).
  4. Sun, D., Chang, C., Li, S., Lin, L. Near-field electrospinning. Nano Letters. 6 (4), 839-842 (2006).
  5. Pan, C. -T., Tsai, K. -C., Wang, S. -Y., Yen, C. -K., Lin, Y. -L. Large-Area Piezoelectric PVDF Fibers Fabricated by Near-Field Electrospinning with Multi-Spinneret Structures. Micromachines. 8 (4), (2017).
  6. Mishra, S., Barton, K. L., Alleyne, A. G., Ferreira, P. M., Rogers, J. A. High-speed and drop-on-demand printing with a pulsed electrohydrodynamic jet. Journal of Micromechanics and Microengineering. 20 (9), (2010).
  7. Kwon, K. S., Lee, D. Y. Investigation of pulse voltage shape effects on electrohydrodynamic jets using a vision measurement technique. Journal of Micromechanics and Microengineering. 23 (6), (2013).
  8. Chen, C. H., Saville, D. A., Aksay, I. A. Scaling laws for pulsed electrohydrodynamic drop formation. Applied Physics Letters. 89, (2006).
  9. Sung, K., Lee, C. S. Factors influencing liquid breakup in electrohydrodynamic atomization. Journal of Applied Physics. 96 (7), 3956-3961 (2004).
  10. Kim, J. H., Oh, H. C., Kim, S. S. Electrohydrodynamic drop-on-demand patterning in pulsed cone-jet mode at various frequencies. Journal of Aerosol Science. 39 (9), 819-825 (2007).
  11. Phung, T. H., Kim, S., Kwon, K. S. A high speed electrohydrodynamic (EHD) jet printing method for line printing. Journal of Micromechanics and Microengineering. 27, (2017).
  12. Teo, W. E., Ramakrishna, S. A review on electrospinning design and nano fiber assemblies. Nanotechnology. 17, R89-R106 (2006).
  13. Tang, Y., et al. Highly relective nanofiber films based on electrospinning and their application on color uniformity and luminous efficacy. Optics Express. 25, 20598-20611 (2017).
  14. Huebner, G. Comparing inkjet with other printing processes and mainly screen printing. Handbook of Industrial Inkjet Printing - A Full System Approach. Zapka, W. 1, Wiley-VCH Pubs. 7-22 (2018).
  15. Li, M., et al. Electrospun protein fibers as matrices for tissue engineering. Biomaterials. 26, 5999-6008 (2005).
  16. Bhardwaj, N., Kundu, C. S. Electrospinning: A fascinating fiber fabrication technique. Biotechnology Advances. 28, 325-347 (2010).
  17. He, X., et al. Near-Field Electrospinning: Progress and Applications. The Journal of Physical Chemistry C. 121, 8663-8678 (2017).
  18. Yang, T. L., et al. Synthesis and fabrication of silver nanowires embedded in PVP fibers by near-field electrospinning process. Optical Materials. 39, 118-124 (2015).
  19. Chang, C., Limkrailassiri, K., Lin, L. Continuous near-field electrospinning for large area deposition of orderly nanofiber patterns. Applied Physics Letters. 93 (12), (2008).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Electrohydrodynamisch jetprintenzilvernanodeeltjesinktflu disch systeemhoogspanningsvoedingnozzle assemblageprintparametersvectorprintenrasterprinten

Gerelateerde artikelen