Процесс изготовления трехмерных микроструктур использованием Испарение жертвенный компонент

Summary

Испарение жертвенный компонент (VASC) процесс используется для изготовления микрососудистые структур. В этой процедуре используется жертвенной поли (молочной) волокон кислотой с образованием полых микроканалов с точными геометрическими 3D позиционирования предоставляемые лазерной микромеханический направляющих пластин.

Abstract

Сосудистых структур в природных системах в состоянии обеспечить высокие транспортные массы через районы с высокой поверхности и оптимизированной структурой. Мало синтетические методы изготовления материала способны имитировать сложность этих структур, сохраняя при этом масштабируемость. Испарение жертвенный компонент (VASC) процесс в состоянии сделать это. Этот процесс использует жертвенный волокон в качестве шаблона для формирования полый цилиндрический микроканалов, внедренного в матрицу. Олова (II) оксалат (SnOx) встроен в поли (молочная) кислота (PLA) волокон, которые облегчает использование этого процесса. SnOx катализирует деполимеризации PLA волокна при более низких температурах. Молочную кислоту мономеров являются газообразными при этих температурах и могут быть удалены из встроенного матрицы при температурах, которые не повреждают матрицы. Здесь мы показываем, метод для ориентации этих волокон с использованием микромеханический пластин и натяжным устройством для создания сложных моделей трехмерно выстроил микроканалов.Этот процесс позволяет исследование практически любое расположение волокон топологии и структуры.

Introduction

Природные системы используют обширные сосудистые сети для облегчения многих биологических функций. Массопереноса могут быть достигнуты эффективно в таких системах из-за большой площади поверхности к объему и оптимизированной упаковки структур. В то время как многие синтетические методы изготовления может производить микрососудистые структур, никто не может производить крупномасштабные микрососудов, сохраняя при этом сложность и совместимость с существующими методами производства ^1-5. Структуры, такие как птичий легких обеспечивают вдохновения. Как мы можем изготовить структуры этой сложности для повышения общественного транспорта?

Protocol

1. Катализатор Жертвенный Волокна

1. Обертка желаемое количество поли (молочная) кислота волокон вокруг нижней ¾ специализированных шпинделя. Уменьшите волокна перекрытия предоставить максимальный размер площади поверхности.
2. Смешать деионизированной Н ₂ O 40 мл Disperbyk 130 в закрытой бутылке и встряхивают до гомогенного раствора не будет получен. Затем поместите 1000 мл стакане на водяной бане при 37 ° С и залить трифторэтанола в мензурку. Количество H ₂ O и ТФЭ использовать, зависит от диаметра волокна, используемого PLA.

   Диаметр волокна

   Количество H 2....

Results

Эта процедура обеспечивает способ изготовления микрососудистых структур встроенных в смоле. Эти структуры могут соответствовать различные узоры (рис. 2). Структура микрососудистой сети ограничен только те структуры, которые могут быть сформированы с жертвенного волокон.

Использование параллельного расположения микрососудистые каналов, газотранспортных потоков жидкости между способствует как газы проходят проницаемой межканальную мембраны. Эти устройства могут быть изготовлен.......

Discussion

Введение катализатора в SnOx PLA волокна позволяет волокнам деполимеризации при более низкой температуре. Это предотвращает деградацию вложение смолы, в данном случае PDMS. Пользовательских шпиндель необходимо правильно смешивать раствор для обработки (фиг.5А). Шпиндель состоит из шести несущих стержней, окружающих центральную сердцевину, которая подключается к цифровой смеситель. Волокна обернута вокруг опорных стержней таким образом, что площадь поверхности упаковки волокон в контакт с каталитическим .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Reagent
Tin (II) оксалат	Sigma-Aldrich	402761
Disperbyk 130	BYK Добавки Инструменты
Трифторэтанол	Галокарбона
Малахит зеленый (технический сорт)	Sigma-Aldrich	M6880
Гидроксид натрия (≥ 98%, гранулы)	Sigma-Aldrich	S5881
Полидиметилсилоксан (PDMS)	Dow Corning	3097358-1004	кислотных волокон Ellsworth Adhesives
Teijin Monofilament
Material
RW 20 Цифровой миксер	IKA	3593001
Jar	DesiccatorПылесосная печь Pyrex
	Fisher Scientific
Третья рука	Jameco Electronics	26690	Держатель пластины
Клеевой пистолет	Stanley	GR20L
PLA Шпиндель			Изготовленная на заказ
натяжная доска			Изготовленная на заказ