November 14th, 2018
Wij stellen hier een methode voor coating het oppervlak van een akoestische oppervlaktegolf (SAW) apparaat met amorf Teflon film ter verbetering van de efficiëntie van de verneveling vereist voor toepassing op een olfactorische display.
Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de menselijke interface veld. Bijvoorbeeld, veel met betrekking tot olfactorische virtual reality. In ons systeem, een micro-dispenser jets een paar nano-liter druppels op een oppervlak.
Dan verdeelt een oppervlakte akoestische golf, vernevelt die druppel om snel een geur voor te stellen. Visuele demonstratie van deze methode is van cruciaal belang om het optimalisatiegedrag weer te geven. Bereid het oppervlak akoestische golfapparaat voor op het reukdisplay.
Dit apparaat heeft een interdigitated transducer, met reflectoren aan de ene kant van een piëzo-elektrisch substraat. Aanvullende details zijn in dit schema. Het transducergebied heeft 21 vingerparen.
De reflector heeft 32 vingerparen. Het vernevelingsgebied wordt in het blauw afgebeeld. Bereid een amino-gebaseerde silane koppeling agent en zet het opzij.
Reinig het apparaat voor het silaniseren met een met aceton doordrenkt wattenstaafje. Wanneer u klaar bent, breng het apparaat naar een dip coater en bevestig het. Oriënteer het apparaat zodat het vernevelingsgebied wordt ondergedompeld.
Plaats vervolgens de silane koppelingsoplossing voor gebruik met de dipcoater. Laat vervolgens het apparaat zakken om het vernevelingsgebied onder te dompelen. Het is belangrijk om de snelheid langzaam en constant te blijven onderdompelen om een uniforme filmcoating te verkrijgen.
Houd het apparaat gedurende vijf minuten in de oplossing. Verhoog het apparaat uit de oplossing. Houd het apparaat vijf minuten in de lucht.
Verwijder vervolgens het apparaat uit de dipcoater en spoel het één minuut in zuiver water. Draai het apparaat vervolgens met dezelfde oriëntatie naar de dipcoater. Haal het silanisatiemiddel uit de dipcoater.
Ga verder met het bereiden van de amorfe Teflon materiaal in oplosmiddel. Neem de oplossing naar de dip coater, en zet het in positie voor gebruik. Zorg ervoor dat het apparaat is gemonteerd om het vernevelingsgebied onder te dompelen.
Zodra alles klaar is, laat u het apparaat zakken. Houd het vernevelingsgebied gedurende 15 seconden in de oplossing. Verhoog het apparaat uit de oplossing.
Houd het apparaat vijf minuten in de lucht. Laat het apparaat een tweede keer in de oplossing zakken en wacht 15 seconden. Verhoog het apparaat vervolgens en laat het 30 minuten in de lucht.
Verwijder vervolgens het apparaat uit de dipcoater. Plaats het op een hete plaat op 180 graden Celsius om te bakken voor 60 minuten. Bereid het SAW-apparaat voor op het experiment.
Monteer het op een aluminium printplaat, met behulp van aluminiumfolie en geleidende pasta. Monteer vervolgens de printplaat met het apparaat op een platform. Sluit het apparaat aan op een RF-eindversterker, aangedreven door een functiegenerator.
Stel de golfvorm van de RF burst signaal op een zonde-golf met een duty cyclus van 10 procent. Stel de golffrequentie in op de oscillatiefrequentie van het oppervlak van de akoestische golf. Sluit vervolgens een burst square wave generator aan om een 24-volt pulssignaal mogelijk te maken op een solenoïde klep die als microdispenser wordt gebruikt.
Stel een microluchtpomp in om vloeistof van een reservoir naar de microdispenser te laten rijden. Gebruik een luchtpomp om te garanderen dat de microdispenser is gevuld met vloeistof voor optimalisatie. Ga verder met het bestuderen van verneveling met het apparaat.
Doe vloeistof in een flesje en plaats deze in de set-up. Lucht komt in de flacon door de werking van de micro-luchtpomp. De vloeistof uit de flacon gaat naar de solenoïde klep.
De klep is ingesteld om vloeistof af te geven op het vernevelingsgebied van het apparaat. Stel de golfvorm in van het pulssignaal dat op de solenoïde klep wordt aangebracht. Gebruik de functiegenerator om een vierkante golfpulsreeks in te stellen, met een taakcyclus van 10 procent.
Let op het oppervlak van het apparaat. Na verloop van tijd zal de pulssequentie een grote druppel voor verneveling vormen. Breng het RF-burstsignaal zo lang als nodig aan om de druppel te atomiseren.
Let op het oppervlak van het apparaat, om getuige te zijn van verneveling en om de resterende vloeibare druppel te inspecteren. Zodra het systeem klaar is, werven een persoon om geuren te detecteren. Laat de persoon zitten met zijn neus 20 tot 30 centimeter voor de verneveling gebied.
Pas de hoogte van de verstuiver aan op het niveau van de neus van de deelnemer. Doseer de vloeistof op het apparaat en vernevel deze. Laat de deelnemer de geur detecteren.
In deze bovenste weergave van een kale lithium niobate oppervlak, een microliter ethanol heeft zich verspreid naar een dunne film. In tegenstelling, deze zijaanzicht van een gecoate apparaat oppervlak toont de vorming van een druppel. Dit is een microliter druppel water op een kale ondergrond.
Het verspreidde zich uiteindelijk in een dunne film. Een microliter druppel van water op een gecoate oppervlakte bleef. In deze sequentie wordt een dunne lavendelfilm verneveld op een ongecoat oppervlak.
Sterke verneveling vindt plaats in het midden van de vloeistof, maar niet aan de rand. Op het einde een deel van de vloeistof blijft. Een gelijkaardige opeenvolging voor een lavendeldaling, die op een gecoate oppervlakte wordt gevormd, toont een geconcentreerde mist tijdens verneveling.
In vergelijking met het ongecoate oppervlak, na verneveling, veel minder vloeistof werd achtergelaten in een kleiner gebied. De vloeibare druppel op een amorfe Teflon oppervlak is bijna volledig geatomiseerd, wat duidt op verbeterde verneveling efficiëntie in vergelijking met een ongecoat apparaat. Minder druppels blijven achter als gevolg van verbeteringen in de efficiëntie, die helpt bij het oplossen van geur persistentie problemen in de virtuele omgeving olfactorische displays.
Hoewel dit een fundamentele technologie is om olfactorische virtual reality te realiseren, kunnen er verschillende andere waarderingen ontstaan.
Deze studie presenteert een methode voor het verbeteren van de atomisatie-efficiëntie van een oppervlakteakoestisch golfapparaat (SAW) door het te coaten met amorphe Teflon-film. Deze vooruitgang is bijzonder relevant voor toepassingen in olfactorische displays, die gericht zijn op het verbeteren van de menselijke interface-ervaringen.
This method enhances atomization efficiency in surface acoustic wave devices by applying amorphous Teflon coatings, addressing a key challenge in olfactory display technology: residual liquid causing smell persistence. Improved atomization enables more reliable scent delivery in human interface systems, supporting predictive confidence in sensory stimulus generation for virtual reality and neurotechnology applications. The approach provides a reusable surface modification strategy that reduces mechanistic ambiguity in olfactory stimulus presentation.
The method fits within early discovery workflows where controlled sensory stimulus delivery is required, particularly in olfactory receptor deorphanization and neural response mapping.