Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Produktion av en stammätanordning med en förbättrad 3D-skrivare

Published: January 30, 2020 doi: 10.3791/60177

Summary

Detta arbete presenterar en stammätsensor som består av en förstärkningsmekanism och ett polydimetylsiloxanmikroskop som tillverkas med hjälp av en förbättrad 3D-skrivare.

Abstract

En traditionell stammätsensor måste elektrifieras och är mottaglig för elektromagnetiska störningar. För att lösa fluktuationerna i den analoga elektriska signalen i en traditionell stammätaråtgärd presenteras här en ny stammätmetod. Den använder en fotografisk teknik för att visa stamförändringen genom att förstärka ändringen av mekanismens pekarförskjutning. En visuell polydimetylsiloxan (PDMS) objektiv med en brännvidd på 7,16 mm lades till en smartphone kamera för att generera en lins grupp som fungerar som ett mikroskop för att fånga bilder. Den hade en motsvarande brännvidd på 5,74 mm. Akrylnitrilbutadienstyren (ABS) och nylonförstärkare användes för att testa påverkan av olika material på sensorns prestanda. Produktionen av förstärkare och PDMS-objektiv bygger på förbättrad 3D-utskriftsteknik. De erhållna uppgifterna jämfördes med resultaten från finite elementanalys (FEA) för att kontrollera deras giltighet. ABS-förstärkarens känslighet var 36,03 ± 1,34 με/μm och nylonförstärkarens känslighet var 36,55 ± 0,53 με/μm.

Introduction

Att få lätta men starka material är särskilt viktigt i den moderna industrin. Materialens egenskaper påverkas när de utsätts för stress, tryck, vridning och böjningsvibration er under användning1,2. Således är stammätning av material viktigt att analysera deras hållbarhet och felsöka användning. Sådana mätningar gör det möjligt för ingenjörer att analysera materialens hållbarhet och felsöka produktionsproblem. Den vanligaste stammätmetoden inom industrin använder stamsensorer3. Traditionella foliesensorer används ofta på grund av deras låga kostnader och god tillförlitlighet4. De mäter förändringarna i elektriska signaler och omvandlar dem till olika utgångssignaler5,6. Denna metod utelämnar dock detaljerna i stamprofilen i det uppmätta objektet och är känslig för buller från vibrationella elektromagnetiska störningar med analoga signaler. Att utveckla exakta, mycket repeterbara och enkla metoder för att mäta materialpåfrestningar är viktigt inom teknik. Således studeras andra metoder.

Under de senaste åren har nanomaterial väckt stort intresse från utredarna. För att mäta påfrestningar på små föremål föreslog Osborn et al.7,8 en metod för att mäta stammen av 3D-nanomaterial med elektronbackscatter (EBSD). Med hjälp av molekylär dynamik undersökte Lina et al.9 grafens friktionsstamsteknik. Distribuerade optiska fiber stam mätningar med Rayleigh backscatter spektroskopi (RBS) har använts i stor utsträckning vid feldetektering och för utvärdering av optiska enheter på grund av deras höga rumsliga upplösning och känslighet10. Gallerfiberoptik (FBG)11,12 distribuerade stamsensorer har använts ofta för mätning av högprecisionsbelastning 13 för deras känslighet för temperatur och belastning. För att övervaka de stamförändringar som orsakas av härdning efter harts injektion, Sanchez et al.14 inbäddade en fiberoptisk sensor i en epoxi kolfiber platta och mätte hela stamprocessen. Differentialinterferenskontrast (DIC) är en kraftfull mätmetod för fältdeformationen15,16,17 som används ofta samt18. Genom att jämföra ändringarna av uppmätta ytgrå nivåer i de insamlade bilderna analyseras deformationen och stammen beräknas. Zhang et al.19 föreslog en metod som bygger på införandet av förstärkta partiklar och DIC bilder att utvecklas från traditionella DIC. Vogel och Lee20 beräknade stamvärden med hjälp av en automatisk tvåvymetod. Under de senaste åren har detta möjliggjort samtidig mikrostrukturobservation och påfrestning sionmätning i partikelförstärkta kompositer. Traditionella stamsensorer mäter endast effektivt påfrestningar i en riktning. Zymelka et al.21 föreslog en rundstrålande flexibel stamsensor som förbättrar en traditionell stammätarmetod genom att upptäcka förändringar i sensorresistansen. Det är också möjligt att mäta påfrestningar med hjälp av biologiska eller kemiska ämnen. Till exempel är joniska ledande hydrogeler ett effektivt alternativ till stam/taktila sensorer på grund av deras goda dragegenskaper och hög känslighet22,23. Grafen och dess kompositer har utmärkta mekaniska egenskaper och ger en hög transportör rörlighet tillsammans med god piezoresistivity24,25,26. Grafenbaserade stamsensorer har därför använts i stor utsträckning vid övervakning av elektronisk hudhälsa, bärbar elektronik och andra fält27,28.

I detta arbete presenteras en konceptuell stammätning med hjälp av ett polydimetylsiloxan (PDMS) mikroskop och ett amplifieringssystem. Enheten skiljer sig från en traditionell belastningsmätare eftersom den inte kräver kablar eller elektriska anslutningar. Dessutom kan förskjutning observeras direkt. Förstärkningsmekanismen kan placeras på vilken plats som helst på det testade objektet, vilket avsevärt ökar mätrepetitionens repeterbarhet. I denna studie gjordes en sensor och en stamförstärkare av 3D-tryckteknik. Vi förbättrade först 3D-skrivaren för att öka dess effektivitet för våra krav. En sfärisk extrudering skonstruerades för att ersätta den traditionella enmaterialextruder som kontrolleras av skivningsprogramvaran för att slutföra omvandlingen av metall- och plastmunstyckena. Motsvarande gjutning plattform ändrades, och förskjutning-avsenning enhet (förstärkare) och avläsningsanordningen (PDMS mikroskop) integrerades.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Förstärkningsmekanismens sammansättning

  1. Konstruera en experimentell plattform inklusive en förbättrad 3D-skrivare, en indikator för belastningsmätare, en köranordning, en stödram, en aluminiumstång, en PDMS-objektiv, en smartphone, vikter, en tryckt förstärkare (kompletterande figur 1) och en stammätare, som visas i figur 1.
  2. Ställ in höjden på varje lager i skrivaren på 0,05 mm för nylon och 0,2 mm för ABS. Ställ in utskriftshuvudets diameter på 0,2 mm i båda fallen. Ställ in temperaturen på munstycket till 220 °C för nylon och 100 °C för ABS. Ställ slutligen in utskriftshastigheten på 2 000 mm/min för nylon och 3 500 mm/min för ABS.
  3. Justera orienteringen på det sfäriska extruderingshuvudet så att metallmunstycket står inför lågtemperaturplattformen och skriv ut en kontur för att säkerställa en normal extrudering, som visas i figur 2.
  4. Häng nylon och ABS på kolonnen. Den främre änden måste föras in i tryckspolebehållaren som ska smältas av metallmunstycket.

2. Sammansättning av PDMS mikroskop

  1. Använd en magnetisk omrörare, blanda PDMS föregångaren och härdningsmedel för att få ett viktförhållande på 10:1.
  2. Placera blandningen i degasser i 40 min för att ta bort bubblor och häll den avgaserade blandningen i PDMS behållaren i sfäriska extrudering huvudet.
  3. Vrid det sfäriska extruderingshuvudet och plattformen så att plastmunstycket står inför högtemperaturplattformen.
  4. Ställ in plastmunstyckets ökning till 50 μL. Placera pipettenhetens nedre ände 20 mm29 bort från formen med hjälp av munstyckerotationen och styvmotorn i Z-axeln.
  5. Slå på värmeplattan för att värma högtemperaturplattformen. Plattformens temperatur styrs av en infraröd strålningstermometer som inte kommer i kontakt med den infraröda strålningstermometern.
    OBS: Denna studie testade temperaturer på 140 °C, 160 °C, 180 °C, 200 °C, 220 °C och 240 °C.
  6. Tryck p-datorn för att skriva ut PDMS-objektivet.
  7. Kyl PDMS-objektivet till rumstemperatur och ta bort den med gummipincett.
  8. Bestäm objektivets geometriska parametrar, inklusive kontaktvinkeln, krökningsradien och droppdiametern, med hjälp av en tredimensionell formanalysator.

3. Stammätning för belastningsprovningar i kontroll- och provningsgrupperna

  1. Använd en bar av aluminium 6063 T83 som cantilever strålen. Cantileverbalkens längd, bredd och tjocklek ska vara 380 mm x 51 mm x 3,8 mm. Fäst ena änden på operationsbordet med bultar och muttrar.
  2. Rita ett kors i mitten och 160 mm från den fria änden av cantileverbalken.
  3. För att ta bort oxidskiktet på cantileverbalken, polera dess yta med fin sandpapper innan du klistrar in. Slipriktningen bör vara ca 45° från riktningen på stammätartrådnätet. Använd bomullsull indränkt i aceton för att torka av ytan av cantileverstrålen och ytan på stammätarpastan.
  4. Anslut körenheten och indikatorn för belastningsmätaren. Slå på strömmen. Använd en stammätare monterad på aluminiumstångens mittyta vid den fasta änden för att mäta stamförändringarna.
  5. Fäst standardvikten på den fria änden av cantileverstrålen för att styra den koncentrerade krafttillförseln. Läs data med hjälp av en konventionell indikator för belastningsmätare med en kvartsbroanslutningsmetod.
  6. Byt ut stammätaren mot ABS- och nylonförstärkarepå samma plats.
  7. Fäst PDMS-objektivet på smartphonekameran med en 8-megapixelsensor på ett fokusavstånd på 29 mm. Justera kamerans brännvidd tills en klar bild erhålls. Läs förskjutningen av pekaren med PDMS-mikroskopet.
  8. Upprepa steg 3.5 och 3.6, ställa in belastningen på 1 N, 2 N, 3 N, 4 N och 5 N varje gång.

4. Ändlig elementanalys

  1. Upprätta 3D-finitelementmodeller av nylon- och ABS-delarna för stammätning (se Materialförteckning för programvara som används). Importera cantileverstrålen och förstärkande mekanismen till programvarans materialbibliotek och simulera deras placeringspositioner.
  2. Analysera de mekaniska egenskaperna hos den förstärkande mekanismen pekaren under verkan av en cantilever balk.
  3. Generera maskor för användning i 3D-geometriska modeller med tetrahedral element med en fin elementstorlek. Förfina flexuren gångjärn, särskilt gångjärnet mellan pekaren och de andra kropparna.
    OBS: Young moduli av elasticitet som används för aluminium, nylon och ABS var 69 GPa, 2 GPa och 2,3 GPa, respektive. Poisson-förhållandena som användes för aluminium, nylon och ABS var 0,33, 0,44 respektive 0,394.
  4. Applicera en koncentrerad kraft på 1 N i mitten av den fria änden av cantileverstrålen. Upprepa med 2 N, 3 N, 4 N och 5 N.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

När plattformstemperaturen ökade minskade droppdiametern och krökningsradien, medan kontaktvinkeln ökade (figur 3). Därför ökade pdms brännvidd. För plattformstemperaturer över 220 °C observerades dock en mycket kort härdningstid i dropparna, och de kunde inte sträcka sig in i en plankonvex form. Detta kan tillskrivas det låga tillbehörsområdet när du förstår en smartphone-kamera. Därför användes endast mjuka linser som bildades vid 220 °C som förstoringsglas i alla tester. PDMS-objektivets brännvidd var 7,16 mm för en optisk effekt på 140 m-1. Droppdiametern var 2,831 mm och den maximala konvinkeln var 46,68 °, vilket gav en numerisk bländare (NA) på ca 0,40, nära en 20x förstoring. Objektivgruppens brännvidd kan beräknas som f1 × f2 / (f1 + f2 - s), där f1 är pdms-objektivets brännvidd, f2 är kameralinsens brännvidd, och s är avståndet mellan dem. Förutsatt s = 0 var det effektiva fokuseringsavståndet för PDMS-mikroskopet 5,74 mm.

Kalibreringen mellan kontrollgruppen och testgruppen gjordes med mätkänsligheten K, uttryckt som K = ε/∆lp, där ε är den stam som erhålls genom stamindikatorn och ∆lp är pekarens utgång. Figur 4A visar jämförelsen mellan experimentell förskjutningsmätning med FEA-simuleringarna för nylon. De experimentella och FEA-backarna varierade från 0,027−0,097 (2,74%−9,36%). Figur 4B visar de lägsta och största skillnaderna mellan backarna för ABS på 0,026 och 0,07 (3,85 % och 9,94 %). Figur 5 visar K för nylon och ABS. Studien fann att Knylon = 36,55 ± 0,53 με/μm och KABS = 36,03 ± 1,34 με/μm.

Figure 1
Figur 1: Experimentell testinställning, inklusive förbättrad 3D-skrivare, en indikator för belastningsmätare, en köranordning, en stödram, en aluminiumstång, ett PDMS-objektiv, en smartphone, vikter, en tryckt förstärkare och en stammätare. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 2
Figur 2: Detaljer om tvåfas solid-liquid 3D-skrivare. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 3
Figur 3: Droppdiameter, krökningsradie och pdms-objektivets kontaktvinkel vid olika temperaturer. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 4
Figur 4: Relationer mellan förskjutningen av pekaren respektive de olika koncentrerade krafterna för nylon respektive ABS. Med samma parametrar för den förbättrade 3D-skrivaren trycktes fem nylonförstärkare (a–e) och fem ABS-förstärkare (a–e) ut. Testet för varje grupp upprepades tio gånger. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Figure 5
Figur 5: Korrelation mellan förskjutningen och stammen för nylon och ABS. Bokstäverna a-e representerar de fem proverna för varje material. Känsligheten K av nylon och ABS erhölls genom att i genomsnitt de fem sluttningarna. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Utfallsförskjutningen utvecklades linjärt med den kraft som koncentrerades vid den fria änden av cantileverstrålen och överensstämde med FEA-simuleringarna. Förstärkarens känslighet var 36,55 ± 0,53 με/μm för nylon och 36,03 ± 1,34 με/μm för ABS. Den stabila känsligheten bekräftade genomförbarheten och effektiviteten hos rapid prototyping av högprecisionssensorer med 3D-utskrift. Förstärkaren hade en hög känslighet och var fria från elektromagnetiska störningar. Dessutom hade de en enkel struktur, en liten volym, och en låg vikt. Olika material måste ställas in på olika sätt i utskriftsprocessen baserat på flera variabler, inklusive skikttjocklek, munstyckediameter och matningshastighet. De specifika värdena måste kombineras med olika skrivarparametrar och bestäms efter upprepade felsökningssteg. Denna flexibla tillverkningsmetod möjliggör att materialet och storleken ändras omedelbart enligt de faktiska arbetsförhållandena. Detta kan öka prestanda genom att lägga till elektrisk isolering och göra det explosionssäker. Det möjliggör miniatyrisering, anpassad produktion och användning av hög precision förskjutning sensorer.

För att få en 5,74 mm makro skott, linsgruppen bestod av en PDMS-objektiv och en smartphone kamera. De grundparametrar som påverkar pdms-linsbildningens optiska kvalitet, inklusive kontaktytans diameter, krökningsradien och kontaktvinkeln, bestämdes av produktionsplattformens temperatur och lösningsvolymen under en konstant fallhöjd. Temperaturen kontrollerades exakt av en kokplatta och okontaktbara infraröda termometrar. Lösningsvolymen var 50 μL per droppe genom plastmunstycket. Kameran behövde torkas med alkohol för att ta bort föroreningar som damm för att säkerställa att PDMS-objektivet tätt för att öka den kombinerade tiden och skärpan. Genom att justera parametrarna för de instrument och de lösningar som används kan systemet anpassas för olika icke-kontaktmikromätningar inom olika områden.

Den snabba tillverkningen av sensorn uppnåddes med hjälp av tvåhålastrukturen hos det sfäriska extruderingshuvudet och enmaskinsbildningen av ett tvåfas fast flytande material. Tryckspolebehållaren användes för att införa en solid tråd, och förstärkaren trycktes av varm smältning av metallmunstycket. PDMS-behållaren var tillverkad av ett mjukt material och innehöll en blandad PDMS-lösning. Lösningen var exakt pressas ut från plastmunstycket. Denna teknik kan också tillämpas på tillverkning av strukturella mikrosfärmaterial inom olika områden, inklusive elektronik, biofarmaceutiska, energi- och försvarssektorer.

Detta arbete visade en realtid stam mätning system med en förstärkare, en PDMS-objektiv, och en smartphone som kan ersätta den traditionella komplexa stam mätare-stam gauge-bridge testmetod. Dessutom visas en tvåfas fast flytande 3D-skrivare med hög precision, låg kostnad och en snabb repetitiv produktion. Vid fast tryck sattes tjockleken på nylonskiktet till 0,05 mm, munstyckstemperaturen var 220 °C, utskriftshastigheten var 2 000 mm/min. ABS-skiktets tjocklek var 0,2 mm, munstyckets temperatur var 100 °C och utskriftshastigheten var 3 500 mm/min. Utskriftsparametrarna måste kombineras med den inneboende materialsmälthastighet, temperatur och viskoselasticitet för att få bästa utskriftsprestanda; skrivarens lagernoggrannhet, matningsområde och utskriftshastighet måste också beaktas. Under vätskeutskrift behövde PDMS ha ett viktförhållande på 10:1 av prekursorlösning och härdningsmedel och hängande dropphöjden fastställdes till 20 mm, vilket kontrollerade linsens formningshastighet i 60 s. Den högtemperaturplattform var gjord av glas och dess temperatur kontrollerades av en kokplatta och en okontaktbar infraröd strålningtermometer. Objektivets geometriska parametrar varierade kraftigt med de yttemperaturer som testades (140 °C, 160 °C, 180 °C, 200 °C, 220 °C och 240 °C). Pdms-objektivets optiska egenskaper som formas vid 220 °C med 50 μl lösning gav de bästa resultaten i det mätsystem som utformats. Det är möjligt att tillverka individualiserade linser med olika optiska egenskaper och storlekar genom att justera lösningsförhållandet, volymen, formtemperaturen och hängande höjd. Det breda användningsområden som är relaterade till mikrostrukturdeformation som kan mätas med denna metod kommer säkert att öka.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna förklarar inga motstridiga intressen.

Acknowledgments

Detta arbete stöddes ekonomiskt av National Science Foundation of China (Grant nr 51805009).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ABS Hengli dejian plastic electrical products factory Used for printing 1.75 mm diameter wire for amplifying mechanism
Aluminum 6063 T83 bar The length, width and thickness of cantilever beam are 380 mm, 51 mm, and 3.8 mm.
ANSYS ANSYS ANSYS 14.5
CURA Ultimaker Cura 3.0 Slicing softare,using with the improved 3D printer
Curing agent Dow Corning PDMS and curing agent are mixed with the weight ratio of 10:1
Driving device Xinmingtian E00
Improved 3D printer and accessories Made by myself. The rotary spherical lifting platform is adopted. The spherical lifting platform is equipped with a nozzle and a pipette, which can be switched and printed freely. With a rotary printing platform, the platform temperature can be freely controlled.
iPhone 6 Apple MG4A2CH/A 8-megapixel sensor and the equivalent focus distance is 29mm
Magenetic stirrer SCILOGEX MS-H280-Pro
Nylon Hengli dejian plastic electrical products factory Used for printing 1.75 mm diameter wire for amplifying mechanism
PDMS Dow Corning SYLGARDDC184 After the viscous mixture is heated and hardened, it can be combined with the lens amplification device of the mobile phone for image acquisition.
Shape analyzer Gltech SURFIEW 4000
Solidworks Dassault Systems Solidworks 2017 Assist to modelling
VISHAY strain gauge Vishay Used to measure the strain produced in the experiment.
VISHAY strain gauge indicator Vishay Strain data acquisition.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Laramore, D., Walter, W., Bahadori, A. Design of a micro-nuclear-mechanical system for strain measurement. Radiation Physics and Chemistry. 155 (8), 209-212 (2019).
  2. Hu, D., Song, B., Dang, L., Zhang, Z. Effect of strain rate on mechanical properties of the bamboo material under quasi-static and dynamic loading condition. Composite Structures. 200 (4), 635-646 (2018).
  3. Mattana, G., Briand, D. Recent advances in printed sensors on foil. Materials Today. 19 (2), 88-99 (2016).
  4. Laramore, D., McNeil, W., Bahadori, A. A. Design of a micro-nuclear-mechanical system for strain measurement. Radiation Physics and Chemistry. 281, 258-263 (2018).
  5. Enser, H., Sell, J. K., Hilber, W., Jakoby, B. Printed strain sensors in organic coatings: In depth analysis of sensor signal effects. Sensors and Actuators A: Physical. 19 (2), 88-99 (2016).
  6. Kelb, C., Reithmeier, E., Roth, B. Foil-integrated 2D Optical Strain Sensors. Procedia Technology. 15, 710-715 (2014).
  7. Osborn, W., Friedman, L. H., Vaudin, M. Strain measurement of 3D structured nanodevices by EBSD. Ultramicroscopy. 184, 88 (2018).
  8. Liu, F., Guo, C., Xin, R., Wu, G., Liu, Q. Evaluation of the reliability of twin variant analysis in Mg alloys by in situ EBSD technique. Journal of Magnesium and Alloys. 150 (4), 184-198 (2019).
  9. Lin, X., Zhang, H., Guo, Z., Chang, T. Strain engineering of friction between graphene layers. Journal of Tribology International. 131 (8), 686-693 (2019).
  10. Shingo, O. Long-range measurement of Rayleigh scatter signature beyond laser coherence length based on coherent optical frequency domain reflectometry. Journal of Optics Express. 24 (17), 19651 (2016).
  11. Davis, C., Tejedor, S., Grabovac, I., Kopczyk, J., Nuyens, T. High-Strain Fiber Bragg Gratings for Structural Fatigue Testing of Military Aircraft. Journal of Photonic Sensors. 2 (3), 215-224 (2012).
  12. Peng, J., Jia, S., Jin, Y., Xu, S., Xu, Z. Design and investigation of a sensitivity-enhanced fiber Bragg Grating sensor for micro-strain measurement. Journal of Sensors and Actuators. 285, 437-447 (2019).
  13. Hong, C. Y., Zhang, Y. F., Yang, Y. Y., Yuan, Y. An FBG based displacement transducer for small soil deformation measurement. Sensors and Actuators A: Physical. 286, 35-42 (2019).
  14. Sánchez, D. Z., Gresil, M., Soutis, C. Distributed internal strain measurement during composite manufacturing using optical fibre sensors. Composites Science and Technology. 120, 49-57 (2015).
  15. Castillo, D. R., Allen, T., Henry, R., Giffith, M., Ingham, J. Digital image correlation (DIC) for measurement of strains and displacements in coarse, low volume-fraction FRP composites used in civil infrastructure. Composite Structures. 212 (10), 43-57 (2019).
  16. Badadani, V., Sriranga, T. S., Srivatsa, S. R. Analysis of Uncertainty in Digital Image Correlation Technique for Strain Measurement. Materials Today: Proceedings. 5 (10), 20912-20919 (2018).
  17. Gao, C., Zhang, Z., Amirmaleki, M., Tam, J., Sun, Y. Local strain mapping of GO nanosheets under in situ TEM tensile testing. Applied Materials Today. 14, 102-107 (2018).
  18. Chine, C. H., Su, T. H., Huang, C. J., Chao, Y. J. Application of digital image correlation (DIC) to sloshing liquids. Optics and Lasers in Engineering. 115, 42-52 (2019).
  19. Zhang, F., Chen, Z., Zhong, S., Chen, H., Wang, H. W. Strain measurement of particle reinforced composites at microscale: an approach towards concurrent characterization of strain and microstructure. Micron. , (2019).
  20. Vogel, J. H., Lee, D. An automated two-view method for determining strain distributions on deformed surfaces. Journal of Materials Shaping Technology. 6 (4), 205-216 (1988).
  21. Zymelka, D., Yamashita, T., Takamatsu, S., Kobayashi, T. Thin-film flexible sensor for omnidirectional strain measurements. Journal of Sensors and Actuators. 263, 391-397 (2017).
  22. Li, R., Zhang, K., Cai, L., Chen, G., He, M. Highly stretchable ionic conducting hydrogels for strain/tactile sensors. Polymer. 167 (12), 154-158 (2019).
  23. Liu, H., Macqueen, L. A., Usprech, J. F., Maleki, H. Microdevice arrays with strain sensors for 3D mechanical stimulation and monitoring of engineered tissues. Biomaterials. 172, 30-40 (2018).
  24. Bolotin, K. I., Sikes, K. J., Jiang, Z., Stormer, H. L. Ultrahigh electron mobility in suspended Graphene. Solid State Communications. 146 (9-10), 351-355 (2008).
  25. Smith, A. D., et al. Electromechanical piezoresistive sensing in suspended graphene membranes. Nano Letters. 13 (7), 3237-3242 (2013).
  26. Zhao, J., Wang, G., Yang, R., Lu, X., Cheng, M. Tunable piezoresistivity of nanographene films for strain sensing. ACS Nano. 9 (2), 1622-1629 (2015).
  27. Bae, S. H., Lee, Y. B., Sharma, B. K. Graphene-based transparent strain sensor. Carbon. 51, 236-242 (2013).
  28. Boland, C. S., Khan, U. Sensitive electromechanical sensors using viscoelastic graphene polymer nanocomposites. Science. 354 (6317), 1257-1260 (2016).
  29. Sung, Y. L., Jeang, J., Lee, C. H., Shih, W. C. Fabricating optical lenses by inkjet printing and heat-assisted in situ curing of polydimethylsiloxane for smartphone microscopy. Journal of Biomedical Optics. 20 (4), 047005 (2015).

Tags

Teknik mikroskopisk observation förstärkare PDMS-objektiv stammätning 3D-tryckteknik sfäriskt extruderingshuvud
Produktion av en stammätanordning med en förbättrad 3D-skrivare
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Du, Q., Wu, W., Xiang, H. Production More

Du, Q., Wu, W., Xiang, H. Production of a Strain-Measuring Device with an Improved 3D Printer. J. Vis. Exp. (155), e60177, doi:10.3791/60177 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter