Name: Multiscale structuren samengevoegd door ingeprinte Nanofibers voor functionele oppervlakken (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-09-11T14:45:00.000+00:00
Duration: 6 min 14 s
Description: Leer een snelle afdruktechniek met anodisch aluminiumoxide-filters voor het maken van multiscale nanomicrostructuren met superhydrofiliteit. Deze methode maakt efficiënte productie van functionele oppervlakken mogelijk.

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

Dit materiaal is gebaseerd op werk gesteund door de fundamentele wetenschap Research Program via de nationale onderzoek Stichting van Korea (NRF) gefinancierd door het ministerie van wetenschap, ICT en toekomst Planning (NRF-2017R1A2B4008053) en de (Ministerie van handel, industrie en energie RISICOMANAGER, Korea) onder industriële technologie innovatie programma nr. 10052802 en de Korea-Instituut voor de vooruitgang van de technologie (KIAT) door het programma van aanmoediging voor de industrieën van economische samenwerking regio (N0002310).

1. fabricage van Nano-Micro Multiscale structuur oppervlak met behulp van een Filter AAO (Figuur 1)
<ol><li>Koop een AAO-filter met een poriegrootte, hoogte en diameter van 200 nm 60 µm en 25 mm, respectievelijk.</li>
	<li>1.2. het oppervlak van de polyethyleentereftalaat (PET) film, met een dikte van 100 μm met aceton 99,8% en isopropylalcohol (IPA) met 99,9% voor 5 min, schoon en volledig droog zijn voor 3 min met behulp van een lucht pistool.</li>
	<li>Plaats de PET-film op een vlakke ondergrond zonder verontreinigingen en voeg een druppel 0,1 mL van UV-drogende polyurethaan-acrylaat (PUA)-Typ hars met een viscositeit van 257.4 cPs op het oppervlak.</li>
	<li>Plaats het AAO-filter op de hars en druk op uniforme wijze, met een rubberen roller met een diameter van 32 mm. De verspreiding van de hars is visueel bevestigd, dus de roller moet worden herhaaldelijk en zorgvuldig geduwd bij het indrukken. Let op: Het AAO-filter is broos en kan breken als buitensporig geweld wordt toegepast.</li>
	<li>Na het rollen door het model gemaakt met het filter van het huisdier en AAO (verbonden met behulp van de hars) bloot te stellen aan UV-licht met een golflengte van 365 nm voor 30 s om te genezen van de hars.</li>
	<li>Dompel het genezen model in 100 mL 2 M NaOH oplossing voor 10 min te ontbinden van het filter. Opmerking: De SEM afbeeldingen tonen de dwarsdoorsnede en de oppervlakte van de structuur (Figuur 2).</li>
	<li>Het model met DI water schoon en volledig droog het gedurende 3 minuten met behulp van een lucht pistool. Opmerking: EDX analyse bevestigd dat Na Al niet zijn waargenomen en volledig werden geëtst (Figuur 3).</li>
</ol>2. oppervlaktebehandelingen
<ol><li>UV ozon behandeling</li>
	<li>Reinigen van het model met nano-micro multiscale structuren met behulp van IPA en DI-water gedurende 5 minuten, dan drogen met behulp van een lucht pistool voor 3 min.</li>
	<li>Bestralen van de kant van de multiscale structuren van het model (de kant met multiscale structuren) met behulp van UV-stralen (golflengte van 185-254 nm) voor 60 min. Opmerking: De UV ozon apparatuur heeft een intensiteit van 25 mW/cm2.</li>
	<li>Octadecyltrichlorosilane (OTS) zelf-assemblage</li>
	<li>Plaats een warmhoudplaat binnen het handschoenenkastje en handhaven van een N-2 omgeving voor een vapor deposition proces.</li>
	<li>De rand van het monster op een glas of vlakke plaat met plakband vast. Zorg ervoor dat de grootte van het glas of de plaat groot genoeg ter dekking van de bovenkant van een bekerglas (met 8 mm diameter en hoogte 13 mm).</li>
	<li>Plaats het bekerglas op de hete plaat met 5 "x 7" en voeg 2 mL OTS oplossing in het bekerglas met behulp van een precisiepipet.</li>
	<li>Dek het bekerglas af met het glas of plaat gezicht-op, met het model naar beneden in het bekerglas.</li>
	<li>Proces gedurende 60 minuten op 100 ° C, dan verwijderen het specimen van het handschoenenkastje. Opmerking: Na de OTS-coatingproces, het bekerglas en de handschoenenkastje moeten worden gereinigd.</li>
</ol>3. fabricage van functionele oppervlak door het injecteren van smeermiddelen
<ol><li>Storten van ongeveer 0,2 mL perfluorkoolstof (PFC) vloeistof op de OTS-gecoate zelf geaggregeerde nanofiber vergadering.</li>
	<li>Observeer het proces van de bevochtiging van PFC met behulp van een optische Microscoop met een objectief op 5 X-20 X.</li>
	<li>Verwijder de overtollige PFC vloeistof door het plaatsen van de monsters in een verticale positie voor een paar uur.</li>
</ol>

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

De auteurs hebben geen concurrerende financiële belangen openbaar te maken.

De belangrijkste stap in de fabricage van de vergadering zelf geaggregeerde nanofiber is om ervoor te zorgen dat het broze AAO-filter niet breekt bij de toepassing van de hars met de rubber rollen. In feite, moet er worden gezorgd dat de AAO-filter op elk gewenst moment voor de ETS-stap niet breekt. Omdat het AAO-filter 25 mm in diameter is, is de grootte van het substraat ongeveer 30 x 30 mm.
De vergadering zelf geaggregeerde nanofiber kan wij bieden verschillende functionele oppervlakken doo...

Nanoschaal getextureerde structuren zoals nanodeeltjes, nanotubes en nanofibers hebben trok de aandacht in de wetenschappelijke gemeenschap, als ze unieke kenmerken in diverse toepassingen aantonen, met inbegrip van elektrische, biomedische, optische en oppervlakte Engineering1,2,3,4,5,6,7,8. Met name worden nanofibers veel gebruikt in rekbaar en transparant elektroden9, draagbare sensoren10,11, interconnecties12,13en nano-optics applicaties 14. onder de verschillende methoden van fabriceren nanoschaal structuren, zoals sol-gel methoden, zelf-assemblage, lithografie en replicatie15,16,17,18, 19,20, directe replicatie met behulp van een sjabloon wordt momenteel beschouwd als een veelbelovende methode omdat het is eenvoudig, kosteneffectief en toepassing op verschillende uithardende materialen21,22 , 23 , 24 , 25 , 26.
Vanwege haar multiscale structuur met een groot aantal nano-schaal poriën en micro-Schaalhoogte, is AAO gebruikte als de sjabloon voor de fabricage van nanofibers en nanotubes met een hoge hoogte-breedteverhouding27,28,29 , 30. echter, vanwege de oppervlaktespanning met dergelijke een hoge hoogte-breedteverhouding, nanofibers neiging om gemakkelijk statistische31,32,33. Bestaande onderzoek heeft aangetoond dat nanofibers met een hoogte-breedteverhouding groter is dan 15:1 doen staan niet rechtop maar in plaats daarvan aggregaat, overwegende dat degenen die een verhouding minder dan 5:1 afzonderlijk geïsoleerde zonder aggregatie33,34. Capillaire werking en oppervlaktespanning spelen een belangrijke rol bij het verwijderen van aluminiumoxide met behulp van een etchant, die tot de processen tijdens de fabricage van nanofiber behoort. Wanneer de hoogte-breedteverhouding toeneemt, neigt oppervlaktespanning onder nanofibers te trekken ze dichter naar elkaar, waardoor aggregatie. Verschillende studies hebben gericht op methoden om te voorkomen dat dergelijke samenvoeging35, die met name in polymeer en metalen nanofibers waargenomen wordt. Onder deze, kan hydratatie van het oppervlak van de nanofiber verminderen de agglomeratie omdat wanneer een vloeistof de ruimten tussen nanofibers beslaat, oppervlaktespanning verlaagt. De freeze-drying methode kan verder ook aggregatie verminderen door het verlagen van de oppervlaktespanning tussen nanofibers. Ondanks verschillende pogingen blijft het rechttrekken van nanofibers met een hoge hoogte-breedteverhouding echter een uitdaging.
Te dien einde rapporteren we een unieke methode voor het fabriceren van multiscale structuren van verwarde nanofiber door gebruik te maken van het verschijnsel van de globalisatie op een positieve manier. Hier is de structuur nanofiber bedrukt met behulp van een AAO filter en polyurethaan-acrylaat (PUA)-Typ harsen met een viscositeit van 257.4 cP. Nadat UV nano Impressum litho (UV-nihil) wordt uitgevoerd, wordt de mal is geëtst met een NaOH oplossing. Karakteriseren de voorgestelde multiscale structuren, onderzoeken we het gedrag van de patroon van het monster met geaggregeerde nanofibers en de oppervlakte spuitbaarheid na goede oppervlaktebehandelingen zoals coating met een zelf samengestelde enkelgelaagde en UV ozon behandeling . Bovendien stellen wij voor dat het multiscale poreuze oppervlak gewoon op een glad oppervlak met behulp van een glijmiddel-geïnfundeerd proces kan worden omgezet.

<table><tbody><tr><td>MINS 511RM</td><td>Minuta Tech</td><td></td><td>UV-hardende hars</td></tr><tr><td>Octadecyltrichlorosilane (OTS)</td><td>Aldrich</td><td></td><td>Oppervlaktebehandeling</td></tr><tr><td>Sodium oxidanide</td><td>SAMCHUN</td><td></td><td>Etsoplossing</td></tr><tr><td>Anopore Inoganic Membranes</td><td>Whatman</td><td></td><td>25mm/0.2&micro;m</td></tr><tr><td>MT-UV-A 47</td><td>Meiji Techno</td><td></td><td>UV-uithardingsapparatuur</td></tr><tr><td>UVC-30</td><td>Jaesung Engineering</td><td></td><td>UVO-behandelingsapparatuur</td></tr><tr><td>Smart Drop Plus</td><td>FEMTOFAB</td><td></td><td>Contacthoekmeting</td></tr><tr><td>Fluorinert FC-70</td><td>3M</td><td></td><td>vloeibare mengsel van volledig gefluoreerde alifatische verbindingen</td></tr><tr><td>Polyethyleentereftalaatfolie</td><td>Sunchem</td><td></td><td>Substraat</td></tr><tr><td>Aceton (99,8%)</td><td>Daejung</td><td></td><td>Reinigingsoplossing</td></tr><tr><td>Isopropylalcohol (99,9%)</td><td>Daejung</td><td></td><td>Reinigingsoplossing</td></tr><tr><td>Rubberen roller</td><td>Hwahong</td><td></td><td>Voor het aanbrengen van hars</td></tr><tr><td>Corning Stirring Hot Plates</td><td>Corning</td><td></td><td>Hotplate-apparatuur (5" x 7")</td></tr></tbody></table>

multiscale structuren samengevoegd door ingeprinte nanofibers voor functionele oppervlakken

Multiscale Structures Aggregated by Imprinted Nanofibers for Functional Surfaces

Multiscale oppervlakte structuren hebben steeds meer belangstelling als gevolg van de verschillende mogelijke toepassingen in oppervlakte apparaten. Een bestaande uitdaging in het veld is echter de fabricage van hybride micro-nano structuren met behulp van een methode facile, kosteneffectieve en hoge gegevensdoorvoer. Om deze uitdagingen te overwinnen, stelt dit document een protocol om multiscale structuren met behulp van alleen een opdruk met een anodic aluminium oxide (AAO)-filter en een verdampingsemissies zelf aggregatie proces van nanofibers. In tegenstelling tot eerdere pogingen die zijn gericht op het rechtzetten van nanofibers, tonen we een unieke fabricage methode voor multiscale geaggregeerde nanofibers met hoge hoogte-breedteverhoudingen. Bovendien, de bovengrondse morfologie en spuitbaarheid van deze structuren op verschillende vloeistoffen werden onderzocht om hun gebruik in multifunctionele oppervlakken.

We toonden een snelle en eenvoudige methode voor de fabrikatie van multiscale nano-micro-hybride structuren met behulp van een filter AAO als een inprenting schimmel. Het hele proces duurde 30 min (Figuur 4). Er werd opgemerkt dat het resulterende oppervlak na het ondergaan van de ETS-proces met behulp van NaOH, een dekkende kleur vergelijkbaar met de oorspronkelijke AAO-filter, als gevolg van de vergadering van de geaggregeerde nanofiber veroorzaakt door opp...

Gepresenteerd is een eenvoudige methode om het fabriceren van nano-micro multiscale structuren, voor functionele oppervlakken, door samenvoeging van nanofibers die zijn vervaardigd met behulp van een filter anodic aluminium oxide.

Multiscale structuren samengevoegd door ingeprinte Nanofibers voor functionele oppervlakken

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

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in het veld van oppervlakte-engineers om functionele oppervlakken voor buisvormige morfologie en bevochtigbaarheid te begrijpen. Het grote voordeel van onze aanpak is dat het een snellere fabricage van multischaal nanomicrostructuren mogelijk maakt door alleen een afdrukproces te gebruiken met een anodische aluminiumoxide filter en een zelf-aggregatie van nanovezels. Na het afdrukken vertoonden de gerepliceerde oppervlaktepatronen aanvankelijk superhydrofiliciteit.We kunnen de beschikbaarheid van het oppervlak van de geïmpregneerde structuren wijzigen door UV-behandeling van oorsprong en een zelf-assemblerende monolaagcoating te gebruiken. Verkrijg een anodische aluminiumoxide of AAO filter met een poriegrootte van 200 nanometer, een hoogte van 60 micron en een diameter van 25 milliliter. Reinig het oppervlak met polyethyleentereftalaat of PET-folie met 99,8% aceton gedurende vijf minuten, gevolgd door 99,9.isopropylalcohol gedurende vijf minuten. Droog de film volledig gedurende drie minuten met een luchtpistool. Plaats vervolgens de PET-folie op een vlakke oppervlak zonder verontreinigingen.Voeg een druppel van 0,1 milliliter UV-hardende polyurethaanacrylaatharspehars met een viscositeit van 257,4 CPS toe aan het oppervlak. Plaats het AAO-filter op de hars en druk gelijkmatig aan met een rubberen roller met een diameter van 32 millimeter. De spreiding van de hars wordt visueel bevestigd.De roller moet worden herhaald en voorzichtig worden geduwd tijdens het drukken. Het AAO-filter is breekbaar en kan breken als er te veel kracht wordt uitgeoefend. Na het rollen, stelt u het specimen dat is gemaakt met de PET en AAO-filter bloot aan UV-licht met een golflengte van 365 nanometer gedurende 30 seconden om de hars te harden.Dompel vervolgens het uitgeharde specimen gedurende 10 minuten in 100 milliliter oplossing van twee mol natriumhydroxide om de filter op te lossen. De SEM-beelden tonen het oppervlak en de dwarsdoorsnede van de structuur. Reinig het specimen met gedeïoniseerd water.Laat het vervolgens gedurende drie minuten volledig drogen met een luchtpistool. Gebruik energiedispersieve röntgenanalyse om te bevestigen dat natrium en aluminium niet worden gedetecteerd en volledig zijn geëtst. Om de UV-ozonbehandeling uit te voeren, reinig eerst het specimen met nanomicro multischaalstructuren met isopropylalcohol gedurende vijf minuten en vervolgens gedeïoniseerd water gedurende vijf minuten.Droog het gewassen specimen gedurende drie minuten met een luchtpistool. Bestraal het specimen gedurende 60 minuten met UV-stralen met behulp van UV-ozonapparatuur met een intensiteit van 25 milliwatt per vierkante centimeter. Voor OTS-zelf-assemblage, plaats de hete plaats binnen de handschoenenkast en handhaaf een stikstofomgeving voor het dampdepositionsproces.Voor filmdoeleinden zullen we de procedure demonstreren in een mock-buitenkant van een handschoenenkast. Plaats een beker op de hete plaat en voeg twee milliliter OTS-oplossing toe aan de beker met behulp van een pipette. Bedek de beker met het glas of de plaat met het gezicht naar boven, met het specimen naar beneden in de beker.Verwerk gedurende 60 minuten op 100 graden Celsius voordat u het specimen uit de handschoenenkast verwijdert. Om het functionele oppervlak te fabriceren door smeermiddelen te injecteren, deponeer ongeveer 0,2 milliliter per vierkante centimeter perfluorkoolstof vloeistof op de OTS-gecoate zelf-geaggregeerde nanofiber-assemblage. Observeer het bevochtigingsproces van de perfluorkoolstof met een optische microscoop bij een vergroting van vijf tot twintig keer.Verwijder tenslotte het overtollige perfluorkoolstof vloeistof door de monster in een verticale positie te plaatsen gedurende enkele uren. Multischaal nanomicro hybride structuren verkregen door het afdrukproces en zelf-aggregatie door verdamping worden hier getoond. Het is moeilijk om de contacthoek te meten vanwege de superhydrofiliciteit van het gefabriceerde oppervlak.Interessant is dat na UV-ozonbehandeling met voldoende tijd, de oppervlaktemorfologie en de oppervlaktebevochtigbaarheid veranderen van superhydrofiliciteit naar hydrofobiteit, met een contacthoek van 126,8 graden. Verder kan de contacthoek worden verhoogd tot 133,6 graden door een extra coating van de zelf-geassembleerde monolaag. Na de ontwikkeling ervan, heeft deze techniek de weg gebaand voor onderzoekers op het gebied van geëngageerde oppervlakken om de oppervlaktefunctionaliteit en morfologische verandering met het zelf-assemblage fenomeen en de juiste oppervlaktebehandeling te verkennen.Hoewel deze methode inzicht kan geven in de wijziging van de oppervlaktemorfologie en bevochtigbaarheid, kan het ook worden toegepast op andere toepassingen zoals weefsel via scalpel, omgevingsfilters, katalysatorverstoorders of met diffuus optiek, vanwege zijn grotere schaal poreuze structuren.

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Een efficiënte aanpak voor het bereiden nanovezels ingericht met functionele groepen die specifiek interactie met eiwitten beschreven. De benadering vereist eerst de bereiding van een gefunctionaliseerd polymeer met geschikte functionele groep. De functionele polymeer wordt gefabriceerd in nanovezels door electrospinning. De effectiviteit van de binding van de nanovezels met een eiwitgehalte wordt onderzocht door confocale microscopie.

Procedure voor het vervaardigen van biofunctionele nanovezels

We beschrijven een nanomoulding techniek die goedkope nanoschaal patronen van functionele materialen, materialen stapels en volledige apparaten mogelijk maakt. Nanomoulding kan worden uitgevoerd op elke nanoimprinting installatie en kan worden toegepast op een groot aantal materialen en depositieprocessen.

Nanomoulding van Functional Materials, een veelzijdige aanvulling patroon replicatie methode om nanoimprinting

Twee aangrenzende vloeistoffen die door een gegroefd microfluïdisch kanaal gaan, kunnen worden gericht om een schede rond een prepolymeerkern te vormen; waardoor zowel vorm als doorsnede worden bepaald. Foto-geïnitieerde polymerisatie, zoals thiol click chemie, is zeer geschikt voor het snel stollen van de kernvloeistof tot een microvezel met vooraf bepaalde grootte en vorm.

Microfluïdische fabricage van polymere en biohybridevezels met vooraf ontworpen grootte en vorm

Werkwijze voor nanovezels en complexe nanostructuren verkrijgen uit een of meerdere extracellulaire matrixeiwitten beschreven. Deze methode maakt gebruik van proteïne-oppervlak interacties vrijstaande eiwit gebaseerde materialen maken met instelbare samenstelling en architectuur voor gebruik in een verscheidenheid van tissue engineering en biotechnologische toepassingen.

ECM Eiwit nanovezels en nanostructuren Engineered behulp-Surface geïnitieerde Vergadering

Hier presenteren we een protocol om elektrogesponnen nanovezel steigers met gradated organisatie van vezels fabriceren en hun toepassingen verkennen in het reguleren van de cel morfologie / oriëntatie. Verlopen met betrekking tot fysische en chemische eigenschappen van de nanovezel scaffolds biedt een grote verscheidenheid aan toepassingen op biomedisch gebied.

Electrospun Nanovezel Steigers met gradaties in Fiber Organisatie

Hier presenteren we een protocol om vrij-zwevende, micron / sub-micron schaal polymeer vezels en "web-achtige" structuren gegenereerd via geautomatiseerde direct schriftelijk procedure door middel van een 3-assige doseersysteem fabriceren.

Voorgeschreven 3-D Direct Schrijven van Suspended Micron / Sub-micron schaal Fiber Structures via een Robotic doseersysteem

Een protocol voor het produceren van een groot gebied van nanogepatterreerde substraten uit kleine nanogepatterreerde mallen voor studie van nanotopografische modulatie van celgedrag wordt gepresenteerd.

Uitbreiding van nanopatterned Substrates met steek Techniek voor Nanotopographical Modulation of Cell Behavior

Oppervlakte fabricage methoden voor patroon afzetting van nanometer dik borstels of micron dik, kruisverwijzende films van een azlactone blok co-polymeer worden gemeld. Kritische experimentele stappen, representatieve resultaten en beperkingen van elke methode worden besproken. Deze methoden zijn handig voor het creëren van functionele interfaces met op maat gemaakte fysieke kenmerken en afstembare oppervlakte reactiviteit.

Fabriceren van reactieve oppervlakken met borstel-achtige en kruisverwijzende Films van Azlactone-matiemaatschappij blok co-polymeren

Hier presenteren we een protocol voor de fabricage van kleurovergang nanopattern platen via thermische nanoimprinting en de methode van het screenen van reacties van menselijke endotheliale voorlopercellen op de nanostructuren. Met behulp van de beschreven technologie, is het mogelijk om te produceren van een steiger die fysieke stimuli cel gedrag kunt bewerken.

Fabricage van kleurovergang Nanopattern door thermische Nanoimprinting techniek en Screening van de reactie van menselijke Endothelial kolonie-vormende cellen

Hier beschrijven we methoden voor het microfabriceren van verticaal uitgelijnde koolstofnanovezels (VACNF's), het overbrengen van VACNF's naar flexibele substraten en het toepassen van VACNF's op zowel stijve als flexibele substraten op planten voor de levering van biomoleculen en kleurstoffen.

Het gebruik van verticaal uitgelijnde koolstofnanovezelarrays op stijve of flexibele substraten voor levering van biomoleculen en kleurstoffen aan planten

Weefselkweekinserts met plastic membranen zijn de gouden standaard in celkweeklaboratoria als permeabele dragers om cellagen en modellen van barrièreweefsels te vestigen. Hierin presenteren we een eenvoudige methode om het plastic membraan te vervangen door een biologisch relevanter membraan gemaakt van een recombinant gefunctionaliseerd spinnenzijde-eiwit.

Nanofibrillaire basale membraan nabootsen gemaakt van recombinant gefunctionaliseerd spinnenzijde in op maat gemaakte weefselkweekinzetstukken

Leer een snelle afdruktechniek met anodisch aluminiumoxide-filters voor het maken van multiscale nanomicrostructuren met superhydrofiliteit. Deze methode maakt efficiënte productie van functionele oppervlakken mogelijk.

Multiscale structuren samengevoegd door ingeprinte Nanofibers voor functionele oppervlakken

Meer video's verkennen