С помощью клея паттернирования Построить 3D бумаги микрожидком устройств

Summary

Демонстрируется применение узорных аэрозольных клеев для создания 3D-бумажных микрожидкостных устройств. Этот метод клеевых форм применения полупостоянными связи между слоями, что позволяет одноразовые устройства, чтобы быть неразрушающим разобраны после использования и для облегчения складывания сложных непланарные структур.

Abstract

Мы демонстрируем использование узорчатых аэрозольных клеев для создания как плоских, так и неплоских 3D-бумажных микрофлюидных устройств. Распыляя аэрозольный клей через металлический трафарет, можно значительно уменьшить общее количество клея, используемого при сборке бумажных микрофлюидных устройств. Мы показываем на простом 4-слойном микрофлюидном устройстве для плоской бумаги, что оптимальная техника нанесения клея и стиль конструкции устройства в значительной степени зависят от желаемых эксплуатационных характеристик. Умеренно увеличивая общую площадь устройства, можно значительно сократить время отвода и повысить вероятность успеха устройства, а также уменьшить количество клея, необходимого для удержания устройства вместе. Такое нанесение клея также приводит к образованию полупостоянных связей клея вместо постоянных связей между слоями бумаги, что позволяет неразрушающе разбирать одноразовые устройства после использования. Неплоские 3D-устройства оригами также выигрывают от полупостоянных связей во время складывания, поскольку это снижает вероятность случайного склеивания несвязанных лиц. Как и в планарных устройствах, в неплоских структурах сокращается время впитывания при нанесении узорчатого клея по сравнению с равномерным нанесением клея.

Introduction

В последние годы бумага микрофлюидики собрала значительную популярность своего потенциала , чтобы обеспечить недорогую пункт медицинской помощи (ПСУ) диагностических устройств. ^1-3 РОС устройства предлагают функциональные возможности, аналогичные лабораторных тестов на основе в формате , который позволяет результаты быть получен сравнительно быстро. РОС устройства, изготовленные из бумаги являются недорогими, легкий и простой в использовании альтернативы дорогим микрофлюидальных микросхем и миниатюрных лабораторий, что делает их идеальными для использования в условиях ограниченных ресурсов. Микрожидкостных устройства наиболее распространенной бумаги являют....

Protocol

1. Planar 4-слойный Устройство (Stacked Layers) Строительство

1. Печать массивов каждого слоя устройства ⁹ на каждый кусочек фильтровальной бумаги с использованием твердого чернил принтера. ^11,12 Место каждый бумажный фильтр на плитке при 170 ° С в течение 2 мин. Это будет растопить воск на основе чернил и позволяют ему полностью проникать в толщину бумаги, образуя гидрофобные барьеры.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Точные конструкции, используемые доступны в качестве дополнительных файлов.
2. Удалите фильтровальную бумагу из конфорки и дайте ему остыть до комнатной температуры.
3. Депозит 4 мкл 5 мМ красителя (красный: Allura красный,....

Results

Испытания устройства 4-слойные были выполнены в герметичной камере, ограждая их от любого ветра или бриза, которые могут вызвать чрезмерное испарение ограниченного объема осажденного жидкости. Большинство впитывающей в устройствах 4-слоя в средних слоях устройства, так что различия в скорости впитывания из-за испарения, как ожидается, будет минимальным. Кроме того, существует минимальный боковой капиллярное, только 13 мм между входом и выходом любого отдельного, предполагая, что изменени.......

Discussion

Вышеуказанные протоколы используют перфорированные металлические листы в качестве трафаретов для нанесения аэрозольные клеи для построения плоских и непланарные 3D-устройства бумаги микрожидкостных. В планарных устройств, это имеет то преимущество, что позволяет устройствам быть полностью развернут после того, как клей высохнет, не разрушив устройства. В других строительных технологий клей на основе, это практически невозможно, хотя, некоторые конструкции позволяют частичной деструктивной разборки unpeeling две половинк.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Фотоаппарат	Nikon	D5100
Принтер с твердыми чернилами	Xerox	ColorQube 8880
Горячая плита	Torrey Pines	HS60
Камера влажности	Electro-Tech Systems	5503-E
Аэрозольный клей	3M	62497749309	Super 77 (банка 16,75 унций)
Фильтровальная бумага	Whatman	Grade 4
Перфорированная сталь листовой	MetalsDepot	PS16116
Тартразин	Sigma-Aldritch	T0388
Allura Red	Sigma-Aldritch	458848
Erioglaucine disodium salt	Sigma-Aldritch	861146