Бережливая техника визуализации капиллярного потока через трехмерные полимерные печатные порошки

Предлагаемый метод представляет собой новый, эффективный, экономный и неинвазивный подход к визуализации текучего потока через упакованный порошковый слой, дающий высокое пространственное и временное разрешение. Этот метод является преимуществом, поскольку проточные ячейки являются экономически эффективными, многоразовыми, маленькими и легко обрабатываемыми, иллюстрирующими доминирующий аспект бережливой науки. Постукивание порошков и подтверждение уплотнения порошка является ключом к созданию воспроизводимого диагностического инструмента.

Для начала подготовить микрофлюидную проточную ячейку, закрыв выходное отверстие перафоамом, чтобы запечатать один конец канала таким образом, чтобы пустая проточная ячейка могла быть упакована полимерным порошком. Лента метрической бумажной линейки непосредственно под каналом потока. Взмахните микрофлюидной проточной клеткой с прикрепленным перафоамом и линейкой.

Масса проточной ячейки представляет собой неупакованную массу проточной ячейки. Используйте пластиковую пипетку для переноса порошка. При введении порошка в канал постучите по проточной ячейке не менее пяти раз, чтобы уплотнить порошок.

Продолжайте упаковку до тех пор, пока порошок не достигнет начала открытия проточного канала. Удалите порошок, присутствующий на внешней поверхности проточной ячейки, салфеткой, смоченной в спирте. После того, как порошки упакованы, визуально осмотрите проточную ячейку на наличие неплотно упакованного порошка.

Если порошок внутри проточной ячейки кажется свободно упакованным, коснитесь проточной ячейки еще пять раз. Если упаковка порошка кажется однородной и компактной, взвесьте проточную ячейку, чтобы измерить массу полимерного порошка. Чтобы предотвратить затопление детектора камеры слишком большим количеством света, накройте световой стол непрозрачным материалом, таким как 3D-печатная крышка в черной полимолочной кислотной нити.

Убедитесь, что материал имеет отверстие размером с микроканал, чтобы свет освещал порошок. Чтобы убедиться, что камера на мобильном устройстве может улавливать контраст между влажным и сухим порошком, используйте световой стол с низкой и средней интенсивностью света. Выровняйте камеру на мобильном устройстве непосредственно над световым столом.

Убедитесь, что камера перпендикулярна верхней части светового стола. После фокусировки камеры на мобильном устройстве нажмите кнопку записи. Добавьте 125 микролитров жидкости в открытое входное отверстие микроканала с помощью пипетки.

Запишите поток в течение двух минут или до тех пор, пока весь порошок не смачивается визуально. Перенесите видеофайл с мобильного устройства на компьютер для удобного доступа. После установки программного обеспечения откройте программное обеспечение трекера.

В меню файл выберите открыть файл, чтобы загрузить переданный видеофайл на рабочий стол компьютера. Чтобы определить начальный фрейм и размер шага, щелкните значок параметров клипа. Затем нажмите на калибровочный инструмент, а затем новый и выберите калибровочную палочку.

Чтобы увеличить масштаб линейки в видео, щелкните правой кнопкой мыши область для увеличения и выберите увеличить масштаб из списка. После соответствующего увеличения определите начало и конец одного миллиметра на линейке, прикрепленной к микроканалу, и введите 1 мм, чтобы определить расстояние. Нажмите на инструмент координатного доступа.

Задайте начало координат для осей x и y, используя начальный кадр во время выполнения шага. Для создания точечной массы нажмите на кнопку создать. Затем выберите точечную мышь.

Используйте элемент управления Shift plus для изменения размера прямоугольника. Начальная точка — это место, где соединяются входное отверстие и канал. Нажмите на поиск далее пару раз, чтобы убедиться, что программное обеспечение анализирует правильную область.

Если программное обеспечение работает правильно, нажмите на поиск и подождите, пока программное обеспечение закончит анализ видео. Открытые красные круги на графике представляют точное время и расстояние до собранной информации. За интервал от одной до двух секунд расстояние, пройденное жидкостью, удвоилось.

За интервал от двух до пяти секунд расстояние, которое прошла жидкость, также удвоилось. От пяти до 10 секунд жидкость по-прежнему движется быстро. Однако через 15 секунд скорость потока замедляется примерно до двух миллиметров каждые пять секунд.

Самое главное, что нужно помнить при посещении этой процедуры, это уплотнить ваши порошки. Процедура может быть выполнена для керамических и металлических порошков и имеет высокий потенциал для геологических полевых исследований для отслеживания потока в системах компоновки. Этот метод проложил путь для исследователей для изучения химически модифицированных поверхностей, а также жидкостей, загруженных наночастицами, для наблюдения за прикреплением частиц.