В этой статье продемонстрирован простой способ получения частично или полностью покрытых металлических частиц и проведения измерений электрокинетических свойств AC с помощью быстродействующей схемы электродов из индия-олова (ITO).
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Приготовление частиц Януса и электрокинетических измерений переменного тока с быстродействующим массивом электродов оксида олова олова
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
В этой статье представлен простой способ получения частично или полностью покрытых металлических частиц и для быстрой сборки электродных массивов, что может облегчить электрические эксперименты на микрожидкостных устройствах. Частицы Януса представляют собой асимметричные частицы, которые с двух сторон имеют два разных поверхностных свойства. Для приготовления частиц Janus монослой частиц диоксида кремния получают путем сушки. Золото (Au) осаждается с одной стороны каждой частицы с помощью распыляющего устройства. Полностью покрытые металлические частицы завершаются после второго процесса нанесения покрытия. Для анализа электрических свойств поверхности частиц Януса выполняются электрокинетические измерения переменного тока (AC), такие как диэлектрофорез (DEP) и электроротирование (EROT), которые требуют специально разработанных электродных массивов в экспериментальном устройстве. Однако традиционные способы изготовления электродных массивов, такие как фотолитографическая техника, требуют серииСложных процедур. Здесь мы вводим гибкий метод изготовления сконструированной электродной матрицы. Стекло индия-олова (ITO) структурировано с помощью волоконно-лазерной маркировочной машины (1,064 нм, 20 Вт, от 90 до 120 нс ширины импульса и от 20 до 80 кГц частоты повторения импульсов) для создания четырехфазной электродной матрицы. Для генерации четырехфазного электрического поля электроды подключаются к 2-канальному генератору функций и к двум инверторам. Фазовый сдвиг между соседними электродами устанавливается либо на 90 ° (для EROT), либо на 180 ° (для DEP). Представлены репрезентативные результаты электрокинетических измерений переменного тока с четырехфазной сеткой электродов ITO.
Введение
Частицы Януса, названные в честь римского бога с двойным лицом, представляют собой асимметричные частицы, у которых две стороны имеют физически или химически разные свойства поверхности 1 , 2 . Из-за этой асимметричной функции частицы Януса проявляют особые реакции в электрических полях, таких как DEP 3 , 4 , 5 , 6 , EROT 2 и электрофорез с индуцированным зарядом (ICEP) 7 , 8 ,
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Изготовление микрочипа
- Подготовка электрода ITO
- Используйте программное обеспечение для коммерческих иллюстраций, чтобы нарисовать кросс-шаблон. Установите расстояние между диагональными электродами до 160 мкм и сделайте плечи поперечного рисунка шириной 30 мм и длиной 55 мм, как показано на рисунке 1 . Сохраните файл иллюстраций в виде файла DXF.
- Используйте стеклянный резак для обрезки стекла ITO размером 25 мм x 50 мм (ширина x длина). Используйте 75% этанола и воды DI для полоскания стекла ITO несколько раз.
- Поместите стекло ITO на лазерную маркировочную машину с импульсным ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Четырехфазная электродная решетка создается с помощью лазерной маркировочной машины. Проводящий слой ITO, покрытый стеклом, удаляется фокусирующим лазером с образованием поперечного рисунка с зазором 160 мкм, как показано на рисунке 1 B.
Рисунок 1 : Подгот.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Изготовление массивов электродов ITO с использованием волоконно-лазерной маркировочной машины обеспечивает быстрый способ получения электродов с произвольными узорами. Тем не менее, есть еще некоторые недостатки этого метода, такие как меньшее количество носителей заряда и более низкая точность изготовления ITO-электродов по сравнению с металлическими электродами, создаваемыми традиционными методами. Эти недостатки могут ограничивать некоторые эксперименты. Например, меньшее количество носителей заряда может повлиять на.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Эта работа была поддержана Министерством науки и технологий, Тайванем, РПЦ, грантом NSC 103-2112-M-002-008-MY3.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Микросфера диоксида кремния-2.34 & микро; m | Bangs Laboratories | SS04N | |
| Этиловый спирт (99,5%) | KATAYAMA CHEMICAL | E-0105 | |
| SYLGARD 184 A& B Силиконовый эластомер (PDMS) | DOW CORNING | PDMS | |
| Технология | люминесценции | стекла ITO LT-G001 | |
| Маркировочный станок с волоконным лазером | Тайвань 3-осевая технология | TAFB-R-20W | |
| 2-канальный функциональный генератор | Gwinsek | AFG-2225 | |
| CMOS камера | Point Grey | GS3-U3-32S4M-C | |
| Sputter | JEOL | JFC-1100E | |
| Операционные усилители | Instruments | LM6361N | OP invertor |
| Ультразвуковой очиститель | Gui Lin Yiyuan Ultrasonic Machinery Co. | DG-1 | |
| Микроцентрифуга | Scientific Specialties, Inc. | ||
| Мини-центрифуга | 1,5 мл LMS | MC-MCF-2360 | |
| Чехол для микроскопа | Мариенфельд-Супериор | 18 * 18 мм | |
| Инвертированный оптический микроскоп | Olympus | OX-71 | |
| Парапленочная | прокладка | bemis |
Ссылки
- Walther, A., Müller, A. H. Janus particles. Soft Matter. 4 (4), 663-668 (2008).
- Chen, Y. -L., Jiang, H. -R. Electrorotation of a metallic coated Janus particle under AC electric fields. Appl Phys Lett. 109 (19), 191605(2016).
- Zhang, L., Zhu, Y. Directed assembly of janus particles under high frequency ac-electric fields: Effects of medium conduct....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
