Name: Zaawansowane sterowanie drukarką atramentową do produkcji superkondensatorów opartych na chipach (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-11-30T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 57 s
Description: Poznaj metodę produkcji superkondensatorów o dowolnych kształtach za pomocą precyzyjnego druku atramentowego. Protokół obejmuje syntezę tuszy, sterowanie oprogramowaniem drukarki oraz analizę elektrochemiczną urządzeń.

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

Ta praca była wspierana przez Korea Electric Power Corporation (numer grantu: R21XO01-24), Program Rozwoju Kompetencji dla Specjalistów Przemysłu koreańskiego MOTIE zarządzany przez KIAT (nr P0012453), oraz Stypendium Badawcze Uniwersytetu Chung-Ang 2021.

<ol><li>Valentine, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hybrid+3D+printing+of+soft+electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Hybrid 3D printing of soft electronics.</a> Advanced Materials. 29 (40), 1703817(2017).</li>
<li>Liang, K., Carmone, S., Brambilla, D., Leroux, J. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+a+wearable+personalized+oral+delivery+device%3A+A+first-in-human+study%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">3D printing of a wearable personalized oral delivery device: A first-in-human study.</a> Science Advances. 4 (5), (2018).</li>
<li>Joshi, S. C., Sheikh, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+in+aerospace+and+its+long-term+sustainability%5BTitle%5D)+AND+%22Virtual+and+Physical+Prototyping%22%5BJournal%5D)">3D printing in aerospace and its long-term sustainability.</a> Virtual and Physical Prototyping. 10 (4), 175-185 (2015).</li>
<li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paper-based+chemiluminescence+ELISA%3A+Lab-on-paper+based+on+chitosan+modified+paper+device+and+wax-screen-printing%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Paper-based chemiluminescence ELISA: Lab-on-paper based on chitosan modified paper device and wax-screen-printing.</a> Biosensors and Bioelectronics. 31 (1), 212-218 (2012).</li>
<li>Vohra, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-cost+and+green+fabrication+of+polymer+electronic+devices+by+push-coating+of+the+polymer+active+layers%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Low-cost and green fabrication of polymer electronic devices by push-coating of the polymer active layers.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (30), 25434-25444 (2017).</li>
<li>Schüffelgen, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+area+growth+and+stencil+lithography+for+in+situ+fabricated+quantum+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Selective area growth and stencil lithography for in situ fabricated quantum devices.</a> Nature Nanotechnology. 14 (9), 825-831 (2019).</li>
<li>Karim, N., Afroj, S., Tan, S., Novoselov, K. S., Yeates, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All+inkjet-printed+graphene-silver+composite+ink+on+textiles+for+highly+conductive+wearable+electronics+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">All inkjet-printed graphene-silver composite ink on textiles for highly conductive wearable electronics applications.</a> Scientific Reports. 9 (1), 8035(2019).</li>
<li>Singh, M., Haverinen, H. M., Dhagat, P., Jabbour, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inkjet+printing-Process+and+its+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Inkjet printing-Process and its applications.</a> Advanced Materials. 22 (6), 673-685 (2010).</li>
<li>An, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+multi-recognition+flexible+wearable+sensor+via+graphene+aerogel+printing%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional multi-recognition flexible wearable sensor via graphene aerogel printing.</a> Chemical Communications. 52 (73), 10948-10951 (2016).</li>
<li>Ko, S. H., Chung, J., Hotz, N., Nam, K. H., Grigoropoulos, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+nanoparticle+direct+inkjet+printing+for+low-temperature+3D+micro+metal+structure+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">Metal nanoparticle direct inkjet printing for low-temperature 3D micro metal structure fabrication.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20 (12), 125010(2010).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+inkjet+printing+of+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Efficient inkjet printing of graphene.</a> Advanced Materials. 25 (29), 3985-3992 (2013).</li>
<li>Burke, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultracapacitors%3A+why%2C+how%2C+where+is+the+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Ultracapacitors: why, how, where is the technology.</a> Journal of Power Sources. 91 (1), 37-50 (2000).</li>
<li>Qorbani, M., Khajehdehi, O., Sabbah, A., Naseri, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ti-rich+TiO2+tubular+nanolettuces+by+electrochemical+anodization+for+all-solid-state+high-rate+supercapacitor+devices%5BTitle%5D)+AND+%22ChemSusChem%22%5BJournal%5D)">Ti-rich TiO2 tubular nanolettuces by electrochemical anodization for all-solid-state high-rate supercapacitor devices.</a> ChemSusChem. 12 (17), 4064-4073 (2019).</li>
<li>Areir, M., Xu, Y., Harrison, D., Fyson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+printing+of+highly+flexible+supercapacitor+designed+for+wearable+energy+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Science+and+Engineering%3A+B%22%5BJournal%5D)">3D printing of highly flexible supercapacitor designed for wearable energy storage.</a> Materials Science and Engineering: B. 226, 29-38 (2017).</li>
<li>Fialkov, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+application+in+chemical+power+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Russian+Journal+of+Electrochemistry%22%5BJournal%5D)">Carbon application in chemical power sources.</a> Russian Journal of Electrochemistry. 36 (4), 345-366 (2000).</li>
<li>Pandolfo, A. G., Hollenkamp, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Carbon+properties+and+their+role+in+supercapacitors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Power+Sources%22%5BJournal%5D)">Carbon properties and their role in supercapacitors.</a> Journal of Power Sources. 157 (1), 11-27 (2006).</li>
<li>Egorov, V., Gulzar, U., Zhang, Y., Breen, S., O'Dwyer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evolution+of+3D+printing+methods+and+materials+for+electrochemical+energy+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Evolution of 3D printing methods and materials for electrochemical energy storage.</a> Advanced Materials. 32 (29), 2000556(2020).</li>
<li>Seol, M. -L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All-printed+in-plane+supercapacitors+by+sequential+additive+manufacturing+process%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Energy+Materials%22%5BJournal%5D)">All-printed in-plane supercapacitors by sequential additive manufacturing process.</a> ACS Applied Energy Materials. 3 (5), 4965-4973 (2020).</li>
<li>Park, S. H., Kaur, M., Yun, D., Kim, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hierarchically+designed+electron+paths+in+3D+printed+energy+storage+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Hierarchically designed electron paths in 3D printed energy storage devices.</a> Langmuir. 34 (37), 10897-10904 (2018).</li>
<li>Sajedi-Moghaddam, A., Rahmanian, E., Naseri, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inkjet-printing+technology+for+supercapacitor+application%3A+Current+state+and+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Inkjet-printing technology for supercapacitor application: Current state and perspectives.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 12 (31), 34487-34504 (2020).</li>
<li>Komuro, N., Takaki, S., Suzuki, K., Citterio, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inkjet+printed+%28bio%29chemical+sensing+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Inkjet printed (bio)chemical sensing devices.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 405 (17), 5785-5805 (2013).</li>
<li>Kim, J., Kumar, R., Bandodkar, A. J., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advanced+materials+for+printed+wearable+electrochemical+devices%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Electronic+Materials%22%5BJournal%5D)">Advanced materials for printed wearable electrochemical devices: A review.</a> Advanced Electronic Materials. 3 (1), 1600260(2017).</li>
<li>Calvert, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inkjet+printing+for+materials+and+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Inkjet printing for materials and devices.</a> Chemistry of Materials. 13 (10), 3299-3305 (2001).</li>
<li>Zhou, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+characterization+of+fluid+properties+to+predict+droplet+ejection+for+three-dimensional+inkjet+printing+formulations%5BTitle%5D)+AND+%22Additive+Manufacturing%22%5BJournal%5D)">High-throughput characterization of fluid properties to predict droplet ejection for three-dimensional inkjet printing formulations.</a> Additive Manufacturing. 29, 100792(2019).</li>
<li>Ebnesajjad, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEbnesajjad%2C+S+%22Handbook+of+Adhesives+and+Surface+Preparation%22">Handbook of Adhesives and Surface Preparation</a>. Ebnesajjad, S. , William Andrew Publishing. 21-30 (2011).</li>
</ol>

Autorzy nie ujawnili żadnych informacji.

Krytyczne kroki w tym protokole są zaangażowane w konfigurację parametrów oprogramowania w celu wydrukowania zaprojektowanego wzorca poprzez precyzyjne dostosowanie wartości parametrów. Druk dostosowany do potrzeb klienta może prowadzić do optymalizacji strukturalnej i uzyskania nowych właściwości mechanicznych19. Metoda druku atramentowego z kontrolą parametrów oprogramowania może być wykorzystywana do zaawansowanego drukowania w różnych branżach poprzez wybór zoptymalizowanego materiału do proce...

W ostatnich dziesięcioleciach opracowano wiele metod drukowania dla różnych zastosowań, w tym urządzeń do noszenia1, farmaceutyków2, oraz komponentów lotniczych3. Nadruk można łatwo dostosować do różnych urządzeń, po prostu zmieniając materiały, które mają być użyte. Ponadto zapobiega marnotrawstwu surowców. Do produkcji urządzeń elektronicznych opracowano kilka metod drukowania, takich jak sitodruk4, push-coating5 i litografia6. W porównaniu z tymi technologiami drukowania, metoda druku atramentowego ma wiele zalet, w tym zmniejszone straty materiału, kompatybilność z wieloma podłożami7, low cost8, elastyczność9, przetwarzanie w niskiej temperaturze10 oraz łatwość masowej produkcji11. Jednak zastosowanie metody druku atramentowego prawie nie zostało zasugerowane w przypadku niektórych wyrafinowanych urządzeń. W niniejszym artykule przedstawiamy protokół ustanawiający szczegółowe wytyczne dotyczące stosowania metody druku atramentowego do drukowania urządzenia superkondensatorowego.
Superkondensatory, w tym pseudokondensatory i elektrochemiczne kondensatory dwuwarstwowe (EDLC), pojawiają się jako urządzenia do magazynowania energii, które mogą uzupełniać konwencjonalne akumulatory litowo-jonowe12,13. Szczególnie EDLC jest obiecującym urządzeniem do magazynowania energii ze względu na niski koszt, wysoką gęstość mocy i długi cykl życia14. Węgiel aktywny (AC), o dużej powierzchni właściwej i przewodności, jest używany jako materiał elektrody w komercyjnych EDLCs15. Te właściwości prądu przemiennego pozwalają EDLC mieć wysoką pojemność elektrochemiczną16. EDLC mają objętość pasywną w urządzeniach, gdy stosowana jest konwencjonalna metoda wytwarzania o stałym rozmiarze. Dzięki drukowi atramentowemu EDLC można w pełni zintegrować z projektem produktu. W związku z tym urządzenie wytworzone przy użyciu metody druku atramentowego jest funkcjonalnie lepsze niż to wytworzone przy użyciu istniejących metodologii o stałym rozmiarze17. Wytwarzanie EDLC przy użyciu wydajnej metody druku atramentowego maksymalizuje stabilność i długowieczność EDLC oraz zapewnia dowolny współczynnik kształtu18. Wzory drukarskie zostały zaprojektowane przy użyciu programu CAD do PCB i przekonwertowane do plików Gerber. Zaprojektowane wzory zostały wydrukowane przy użyciu drukarki atramentowej, ponieważ charakteryzuje się ona precyzyjnym sterowaniem za pomocą oprogramowania, wysoką przepustowością materiału i stabilnością drukowania.

<table><tbody><tr><td>2" x 3" FR i nieśmiały; 4 płytki</td><td>Voltera</td><td>SKU: 1000066</td><td>Podłoże PCB</td></tr><tr><td>Węgiel aktywny</td><td>MTI</td><td>Np-Ag-0530HT</td><td></td></tr><tr><td>Eagle CAD</td><td>Autodesk</td><td></td><td>PCB CAD Program</td></tr><tr><td>Etyloceluloza</td><td>Sigma Aldrich</td><td>46070</td><td>48,0-49,5% (w/w) na bazie etoksylu</td></tr><tr><td>Tusz przewodzący Flex 2</td><td>Voltera</td><td>SKU: 1000333</td><td>Elastyczny atrament Ag</td></tr><tr><td>Nadchloran litu</td><td>Sigma Aldrich</td><td>634565</td><td></td></tr><tr><td>Węglan propylenu</td><td>Sigma Aldrich</td><td>310328</td><td></td></tr><tr><td>PVDF</td><td>Sigma Aldrich</td><td>182702</td><td>średnia Mw ~ 534 000 według GPC</td></tr><tr><td>Smart Manager</td><td>ZIVE LAB</td><td>ver : 6. 6. 8. 9</td><td>Program do analizy elektrochemicznej</td></tr><tr><td>Super-P</td><td>Hyundai</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Terpineol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>432628</td><td></td></tr><tr><td>Mikser</td><td>Thinky Thinky</td><td>ARE-310</td><td>Mikser planetarny</td></tr><tr><td>Triton-X</td><td>Sigma Aldrich</td><td>X100</td><td></td></tr><tr><td>Drukarka V-One</td><td></td><td>Voltera SKU: 1000329</td><td>Drukarka PCB</td></tr><tr><td>ZIVE SP1</td><td>Wonatech</td><td></td><td>Potencjostat urządzenie</td></tr></tbody></table>

zaawansowane sterowanie drukarką atramentową do produkcji superkondensatorów opartych na chipach

Elaborate Control of Inkjet Printer for Fabrication of Chip-based Supercapacitors

Podejmowane są ogromne wysiłki w różnych dziedzinach, aby zastosować metodę druku atramentowego do produkcji urządzeń do noszenia, wyświetlaczy i urządzeń do magazynowania energii. Aby jednak uzyskać produkty wysokiej jakości, wymagane są wyrafinowane umiejętności operacyjne w zależności od właściwości fizycznych materiałów atramentowych. W związku z tym optymalizacja parametrów druku atramentowego jest równie ważna, jak opracowanie właściwości fizycznych materiałów atramentowych. W niniejszej pracy przedstawiono optymalizację parametrów oprogramowania do druku atramentowego pod kątem wytwarzania superkondensatora. Superkondensatory są atrakcyjnymi systemami magazynowania energii ze względu na ich wysoką gęstość mocy, długą żywotność i różne zastosowania jako źródła zasilania. Superkondensatory mogą być stosowane w Internecie rzeczy (IoT), smartfonach, urządzeniach ubieralnych, pojazdach elektrycznych (EV), dużych systemach magazynowania energii itp. Szeroki zakres zastosowań wymaga nowej metody, która może wytwarzać urządzenia w różnych skalach. Metoda druku atramentowego może przełamać konwencjonalną metodę produkcji o stałym rozmiarze.

Tusz zsyntezowano zgodnie z krokiem 2, a jego charakterystykę potwierdzono zgodnie z referencją18. Rysunek 8 przedstawia właściwości strukturalne tuszu przewodzącego i tuszu EDLC, a także właściwości reologiczne tuszu EDLC opisane w poprzednich badaniach18. Tusz przewodzący jest dobrze spieczony, tworząc ciągłe ścieżki przewodzące, a chropowatość w skali nanometrycznej prawdopodobnie zwiększa powierzchnię styku z tuszem EDLC (<strong class="xfi...

Ten artykuł przedstawia technikę produkcji superkondensatorów opartych na chipach za pomocą drukarki atramentowej. Szczegółowo opisano metodologie syntezy atramentów, dostosowywania parametrów oprogramowania i analizy wyników elektrochemicznych wyprodukowanego superkondensatora.

Zaawansowane sterowanie drukarką atramentową do produkcji superkondensatorów opartych na chipach

There are tremendous efforts in various fields to apply the inkjet printing method for the fabrication of wearable devices, displays, and energy storage ...

Protokół ten pokonuje istniejący superkondensator o stałym rozmiarze i zapewnia metodę wytwarzania superkondensatora o dowolnym kształcie poprzez precyzyjne drukowanie atramentowe. Dzięki temu protokołowi można zabezpieczyć efektywność zasobów ludzkich i materialnych. Ponadto zapewnienie użytkownikom metody sterowania oprogramowaniem dla drukarek atramentowych może pomóc w produkcji bardziej precyzyjnych superkondensatorów.Technologia ta zapewnia sposób obsługi drukarek atramentowych, dlatego protokół ten może być wykorzystywany nie tylko do produkcji superkondensatorów, ale także do produkcji innych urządzeń. Przed zaprojektowaniem wzoru elektrochemicznych kondensatorów dwuwarstwowych lub EDLC zacznij od uruchomienia programu CAD. Przejdź do przycisku Plik w górnej części okna programu i kliknij przyciski Nowy i Projekt, aby utworzyć nowy plik projektu.Aby wygenerować plik tablicy, kliknij kolejno przyciski Plik, Nowy i Tablica. W lewym górnym rogu okna utworzonego pliku tablicy kliknij przycisk siatki w kształcie siatki, aby ustawić wartości siatki Rozmiar, Wiele i Alt. Zmień rozmiar siatki i wartość Alt z milimetrów na cal, aby drukarka atramentowa mogła odczytać wzór CAD PCB Naciśnij najdrobniejszy, aby dokonać drobnych korekt.Po ustawieniu parametrów zaprojektuj wzór kolektora prądu i linii EDLC w formie intercyfrowej. Zaprojektuj żelowo-polimerowy elektrolit lub GPE, wzór i podkładki odbieraka prądu w formie prostokątnej. W przypadku trzech typów wzorów końcowych, takich jak linia przewodząca, EDLC i GPE, ustaw trzy warstwy, klikając kolejno Ustawienia widoku i warstwy.Utwórz nowe warstwy, naciskając przycisk Nowa warstwa w lewym dolnym rogu okna widocznych warstw. W nowym oknie Nowa warstwa skonfiguruj nazwę i kolor nowej warstwy. Aby wizualnie odróżnić warstwy, ustaw nazwy trzech warstw na bieżący kolektor, EDLC i GPE, a następnie zmień odpowiednie kolory, klikając pole po prawej stronie opcji Kolor.Naciśnij Linia w lewym dolnym rogu ekranu. Aby zmienić grubość linii, wprowadź wartość szerokości znajdującej się w górnej środkowej części w skali calowej. Następnie kliknij główne pole i przeciągnij, aby narysować linię.Aby edytować długość linii, kliknij prawym przyciskiem myszy linię i kliknij właściwości na dole. W polach Od i Do wprowadź wartości X i Y punktu początkowego i końcowego. Jako punkt odniesienia wzoru ustaw lewy górny róg na 0, 0.Narysuj pozostałą część wzoru na podstawie informacji udostępnionych wcześniej. Aby ustawić narysowany wzór na żądaną warstwę, kliknij prawym przyciskiem myszy wzór i kliknij Właściwości. Następnie kliknij Warstwa i wybierz żądaną warstwę.Narysuj prostokątne wzory padu kolektora prądu w GPE, naciskając RECT w lewym dolnym rogu okna głównego. Kliknij i przeciągnij na ekranie, na którym znajduje się wcześniej narysowany wzór. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy prostokątną powierzchnię i kliknij Właściwości na dole.Wprowadź wartości X i Y w lewym górnym i prawym dolnym rogu prostokąta odpowiednio w polach Od i Do. Ustaw prostokąt na żądaną warstwę, jak wspomniano wcześniej. Przed konwersją pliku CAD zaprojektowanego wzoru do formatu pliku Gerber, należy zapisać plik płytki w formacie brd klikając na plik i Zapisz.Po zapisaniu pliku kliknij zakładkę Plik w górnej części okna i kliknij Procesor CAM. Aby utworzyć plik Gerber z żądanej warstwy, zmodyfikuj elementy znajdujące się na karcie Gerber plików wyjściowych, usuwając listy podrzędne, takie jak górna miedź i dolna miedź, naciskając znak minus. Naciśnij plus i kliknij Nowe wyjście Gerber, aby utworzyć wyjście Gerber.Po prawej stronie ekranu ustaw nazwę warstwy w Nazwa i funkcja na Miedź, naciskając koło zębate po prawej stronie. Następnie ustaw Typ warstwy na Góra i ustaw numer warstwy Gerber bieżącego kolektora, EDLC i GPE na L1, L2 i L3 w kolejności. W oknie Warstwy na dole pliku Gerber kliknij przycisk Edytuj warstwy w lewym dolnym rogu, aby wybrać każdą żądaną warstwę.Aby ustawić nazwę pliku wyjściowego, który ma zostać utworzony, ustaw nazwę pliku Gerber Output w dolnej części okna na prefix/name.gbr. Na koniec kliknij Zapisz zadanie w lewym górnym rogu okna, aby zapisać ustawienia. Kliknij na Process Job w prawym dolnym rogu, aby utworzyć plik Gerber.Aby ustawić parametry oprogramowania drukarki atramentowej, uruchom program drukarki, a następnie kliknij przycisk Drukuj, wybierz Prosty i wybierz Elastyczny atrament przewodzący. Prześlij plik Gerber z zaprojektowanym wzorcem, klikając przycisk Wybierz plik. Wybierz i otwórz plik Gerber linii przewodzącej.Kliknij przycisk Dalej, jak wskazuje żółte pole. Następnie zamocuj płytkę PCB i zamontuj sondę. Po zakończeniu dostosuj punkt zerowy drukarki PCB za pomocą sondy, klikając przycisk Kontur.Przesuń obraz wzoru na ekranie, przeciągając i klikając przycisk Kontur. Sprawdź, czy sonda porusza się po żądanej ścieżce. Następnie naciśnij kartę Dalej.Kliknij sondę, aby zmierzyć wysokość podłoża i sprawdzić, czy podłoże jest płaskie. Po zakończeniu pomiaru wysokości wyjmij sondę i włóż pojemnik z tuszem do dozownika atramentu i podłącz dyszę o średnicy wewnętrznej 230 mikrometrów, aby przygotować dozownik. Po zamontowaniu dozowników atramentu dla linii przewodzącej, EDLC i GPE, wydrukuj przykładowy wzór, naciskając przycisk Kalibruj podczas regulacji parametrów każdego atramentu.Sprawdź wzrokowo wynik drukowania i zapisz wartości parametrów dla każdego atramentu. Usuń próbkę wzoru drukowania za pomocą chusteczki czyszczącej zwilżonej etanolem przed naciśnięciem przycisku Start, aby wydrukować zaprojektowany wzór linii przewodzącej. Po wydrukowaniu odwróć płytkę i utwardź linię przewodzącą w temperaturze 180 stopni Celsjusza przez 30 minut, a następnie zmierz łączną masę podłoża i linii przewodzącej.Na ekranie startowym drukarki wybierz opcję Wyrównany, załaduj plik wzoru linii EDLC i kliknij przycisk Dalej. Upewnij się, że położenie linii przewodzącej jest wykrywane przez dwa punkty wyrównania, aby wyrównać pozycje wzoru linii EDLC i linii przewodzącej. Następnie przejdź do losowego punktu i sprawdź, czy lokalizacja jest poprawna.Zmierz całkowitą wysokość linii przewodzącej, aby sprawdzić wysokość dyszy dozownika nad linią przewodzącą, klikając przycisk Sonda. Zmiana wartości parametrów oprogramowania farb EDLC. Po zakończeniu wydrukuj przykładowy wzór, aby sprawdzić, czy wartości parametrów oprogramowania są odpowiednie.Później usuń przykładowy wzór drukowania za pomocą chusteczki czyszczącej zwilżonej etanolem, aby wydrukować linię EDLC, naciskając przycisk Start. Wykonaj pomiary elektrochemiczne dla urządzenia superkondensatora drukowanego w drukarce atramentowej. Kliknij Zastosuj do Ch i uruchom plik sekwencji cyklicznego testu woltamperometrycznego, aby uzyskać wynik.Kliknij Zastosuj do Ch i uruchom plik sekwencji testu ładowania/rozładowania galwanostatycznego, aby uzyskać wynik. Kliknij Zastosuj do Ch i uruchom plik sekwencji testu elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej, aby uzyskać wynik. Właściwości strukturalne tuszu przewodzącego i tuszu EDLC analizowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej.Przewodzący atrament był dobrze wyśrodkowany, aby tworzyć ciągłe ścieżki przewodzące. Wszystkie składniki tuszu zostały dobrze zdyspergowane, bez widocznych elementów, które mogłyby spowodować zapchanie podczas drukowania. Opisano właściwości reologiczne tuszu EDLC i zaobserwowano, że lepkość tuszu wzrastała wraz z czasem ścinania, co wskazuje na zachowanie pogrubienia przy ścinaniu bez żadnego rozciągania strukturalnego, rozciągania lub przegrupowania wywołanego naprężeniami.W badaniu udało się uzyskać wydrukowany superkondensator. Jakość druku jest uważana za dobrą. Jeśli wydrukowany wzór ma mniej wad lub nie ma ich wcale, przy minimalnej chropowatości powierzchni i jednolitej grubości.Wyniki drukowania z prędkością posuwu co najmniej 100 milimetrów na minutę wykazały jednolite linie bez widocznych rozłączeń. Całkowity czas drukowania uległ skróceniu, gdy prędkość posuwu wynosiła maksymalnie 600 milimetrów na minutę. W porównaniu z wynikami wydrukowanymi z prędkością posuwu 500 milimetrów na minutę, linie utworzone z prędkością 600 milimetrów na minutę zostały odcięte lub popękane, ponieważ dozownik poruszał się szybko.Prędkość posuwu wynosząca 300 mililitrów na minutę była optymalna dla prawidłowego czasu drukowania i zapobiegania powstawaniu pęknięć. Wyniki drukowania zostały sprawdzone pod kątem odpowiednich zmian w kopnięciu. Wszystkie linie były rozłączane, gdy kopnięcie było zbyt niskie.Jednak wysokie ciśnienie przy dużym kopnięciu stworzyło wąskie gardło, co spowodowało zatkanie dyszy. Przy odpowiedniej wartości kopnięcia żyłka nie pękła, a dysza nie zatkała się. Bardziej precyzyjne drukowanie jest możliwe dzięki kontroli parametrów oprogramowania, co pozwala wielu badaczom na wykorzystanie druku atramentowego w optymalnych warunkach w różnych dziedzinach.

elaborate-control-inkjet-printer-for-fabrication-chip-based

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Opisano płaski oraz trójwymiarowy druk z użyciem przewodzących tuszy metalicznych. Nasze podejście otwiera nowe możliwości wytwarzania drukowanych urządzeń elektronicznych, optoelektronicznych i biomedycznych o nietypowych układach w skali mikro.

Planarny i trójwymiarowy druk atramentów przewodzących

Opis metod wykorzystanych do przekształcenia drukarki HP DeskJet 500 w biodrukarkę. Drukarka jest zdolna do przetwarzania żywych komórek, co powoduje powstanie przejściowych porów w błonie. Pory te mogą być wykorzystane do wprowadzania małych cząsteczek, w tym fluorescencyjnej G-aktyny, do wydrukowanych komórek.

Tworzenie przejściowych porów w błonie komórkowej przy użyciu standardowej drukarki atramentowej

Tutaj prezentujemy protokół wytwarzania organicznych cienkich warstw ogniw słonecznych za pomocą powlekarki z matrycą mini-szczelinową oraz powiązane charakterystyki struktury w linii produkcyjnej za pomocą technik rozpraszania synchrotronowego.

Drukowanie, produkcja masowych heterozłączowych ogniw słonecznych i charakterystyka morfologii in situ

Ten artykuł bada przydatność druku atramentowego do produkcji barwnikowych ogniw słonecznych. Opracowano niezawierający spoiwa atrament nanocząsteczkowy TiO2 i wydrukowano go na podłożu szklanym FTO. Zadrukowana warstwa została wyprodukowana w komórce o powierzchni czynnej 0,25cm2 i wydajności 3,5%.

Druk cyfrowy dwutlenku tytanu do ogniw słonecznych uczulonych na barwnik

Drukarka atramentowa została użyta do produkcji wielowarstwowych poliwarstw alkoholu winylowego. Opracowano tusz na bazie wody na bazie alkoholu poliwinylowego i zbadano główne właściwości fizyczne.

Wielowarstwowe polialkohol winylowy z nadrukiem atramentowym

Tutaj prezentujemy protokół do tworzenia wzorów przewodzących o wysokiej rozdzielczości za pomocą elektrohydrodynamicznego (EHD) druku strumieniowego. Protokół obejmuje dwa tryby druku strumieniowego EHD: ciągłe elektroprzędzenie w bliskim polu (NFES) i drukowanie EHD metodą kropli na żądanie (DOD) oparte na kropkach.

Modelowanie w wysokiej rozdzielczości przy użyciu dwóch trybów strumienia elektrohydrodynamicznego: kropli na żądanie i elektroprzędzenia w bliskim polu

Tutaj prezentujemy protokół wytwarzania drukowanych atramentowo wielowarstwowych struktur czujników na podłożach wytwarzanych addytywnie i folii.

Druk hybrydowy do produkcji inteligentnych czujników

Przedstawiono protokół syntezy hybrydowych perowskitowych atramentów kropek perowskitowych z nieorganiczno-ołowiowo-halogenkowym do druku atramentowego oraz protokół przygotowania i drukowania atramentów z kropkami kwantowymi w drukarce atramentowej z technikami postcharakteryzacji.

Druk atramentowy Wszystkie nieorganiczne atramenty perowskitowe halogenkowe do zastosowań fotowoltaicznych

Ten protokół demonstruje zdolność do wykorzystania reaktywnego druku atramentowego do drukowania samoruchomych, biokompatybilnych i przyjaznych dla środowiska mikromieszadeł do użytku w zastosowaniach biomedycznych i środowiskowych.

Reaktywny druk atramentowy i analiza napędu samobieżnych mikromieszadeł na bazie jedwabiu

Nowo opracowany mikro-wzorzysty chip z okienkami z tlenku grafenu jest wytwarzany przy użyciu technik systemów mikroelektromechanicznych, umożliwiając wydajne i wysokoprzepustowe obrazowanie kriogenicznej mikroskopii elektronowej różnych biomolekuł i nanomateriałów.

Wytwarzanie mikrowzorzystego chipa o kontrolowanej grubości do wysokoprzepustowej kriogenicznej mikroskopii elektronowej

Elastyczne elektrody mają szeroki zakres zastosowań w miękkiej robotyce i elektronice do noszenia. Obecny protokół demonstruje nową strategię wytwarzania wysoce rozciągliwych elektrod o wysokiej rozdzielczości za pomocą litograficznie zdefiniowanych kanałów mikroprzepływowych, co toruje drogę dla przyszłych wysokowydajnych miękkich czujników ciśnienia.

Miękkie elektrody oparte na kanałach mikroprzepływowych i ich zastosowanie w pojemnościowym czujniku ciśnienia

Poznaj metodę produkcji superkondensatorów o dowolnych kształtach za pomocą precyzyjnego druku atramentowego. Protokół obejmuje syntezę tuszy, sterowanie oprogramowaniem drukarki oraz analizę elektrochemiczną urządzeń.

Zaawansowane sterowanie drukarką atramentową do produkcji superkondensatorów opartych na chipach

Przeglądaj więcej filmów