Name: Origami Inspired Desenli ve Reconfigurable Parçacıkların Self-assembly (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-02-04T09:53:00.000+00:00
Duration: 12 min 33 s
Description: Keşfedin, origami esinli desenli ve yeniden yapılandırılabilir parçacıkların fotolitografi ve kendi kendine montaj yöntemleriyle sentezlenmesini. Bu teknik, ilaç dağıtımı ve biyomedikal mühendislik için mikro ölçekte polihedral yapılar oluşturur.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Biz hibe CMMI 0854881 ve CBET 1066898 aracılığıyla NSF finansman onayı alındı. Yazarlar yararlı önerileri için Matthew Mullens ederim.

<ol><li>Syms, R. R. A., Yeatman, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+3-dimensional+microstructures+using+rotation+by+surface-tension+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Electronics+Letters%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of 3-dimensional microstructures using rotation by surface-tension forces.</a> Electronics Letters. 29 (8), 662-664 (1993).</li>
<li>Smela, E., Inganas, O., Lundstrom, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+folding+of+micrometer-size+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Controlled folding of micrometer-size structures.</a> Science. 268 (5218), 1735-1738 (1995).</li>
<li>Ebefors, T., Kalvesten, E., Stemme, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+small+radius+joints+based+on+thermal+shrinkage+of+polyimide+in+V-grooves+for+robust+self-assembly+3D+microstructures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">New small radius joints based on thermal shrinkage of polyimide in V-grooves for robust self-assembly 3D microstructures.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 8, 188-194 (1998).</li>
<li>Syms, R. R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rotational+self-assembly+of+complex+microstructures+by+the+surface+tension+of+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Rotational self-assembly of complex microstructures by the surface tension of glass.</a> Sensors and Actuators A. 65, 238-243 (1998).</li>
<li>Prinz, V. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free-standing+and+overgrown+InGaAs%2FGaAs+nanotubes%2C+nanohelices+and+their+arrays%5BTitle%5D)+AND+%22Physica+E%22%5BJournal%5D)">Free-standing and overgrown InGaAs/GaAs nanotubes, nanohelices and their arrays.</a> Physica E. 6, 828-831 (2000).</li>
<li>Vaccaro, P. O., Kubota, K., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain-driven+self-positioning+of+micromachined+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Strain-driven self-positioning of micromachined structures.</a> Applied Physics Letters. 78 (19), 2852-2854 (2001).</li>
<li>Schmidt, O. G., Eberl, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotechnology%3A+Thin+solid+films+roll+up+into+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Nanotechnology: Thin solid films roll up into nanotubes.</a> Nature. 410, 168(2001).</li>
<li>Solder self-assembled micro axial flow fan driven by a scratch drive actuator rotary motor. Kladitis, P. E., Linderman, R. J., Bright, V. M. Proceedings of the 14th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, 21-25 Jan, Interlaken, Switzerland, , 598-601 (2001).</li>
<li>Gracias, D. H., Kavthekar, V., Love, J. C., Paul, K. E., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+micrometer-scale%2C+patterned+polyhedra+by+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Fabrication of micrometer-scale, patterned polyhedra by self-assembly.</a> Advanced Materials. 14 (3), 235-238 (2002).</li>
<li>Dahlmann, G. W., Yeatman, E. M., Young, P., Robertson, I. D., Lucyszyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication%2C+RF+characteristics+and+mechanical+stability+of+self-assembled+3D+microwave+inductors%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Fabrication, RF characteristics and mechanical stability of self-assembled 3D microwave inductors.</a> Sensors and Actuators A. 97-98, 215-220 (2002).</li>
<li>A scanning micromirror with angular comb drive actuation. Patterson, P. R., et al. Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems, Jan 20-24, Las Vegas, Nevada, , 544-547 (2001).</li>
<li>Syms, R. R. A., Yeatman, E. M., Bright, V. M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Tension-Powered+Self-Assembly+of+Microstructures-The+State-of-the-Art%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microelectromechanical+Systems%22%5BJournal%5D)">Surface Tension-Powered Self-Assembly of Microstructures-The State-of-the-Art.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 12 (4), 387-417 (2003).</li>
<li>Kubota, K., Fleischmann, T., Saravanan, S., Vaccaro, P. O., Aida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+microstage+using+micro-origami+technique+on+GaAs%5BTitle%5D)+AND+%22Japanese+Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of microstage using micro-origami technique on GaAs.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 42, 4079-4083 (2003).</li>
<li>Boncheva, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Templated+self-assembly%3A+Formation+of+folded+structures+by+relaxation+of+pre-stressed%2C+planar+tapes%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Templated self-assembly: Formation of folded structures by relaxation of pre-stressed, planar tapes.</a> Advanced Materials. 17 (5), 553-557 (2005).</li>
<li>Hong, Y. K., Syms, R. R. A., Pister, K. S. J., Zhou, L. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+fabrication+and+test+of+self-assembled+optical+corner+cube+reflectors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengneering%22%5BJournal%5D)">Design, fabrication and test of self-assembled optical corner cube reflectors.</a> Journal of Micromechanics and Microengneering. 15, 663-672 (2005).</li>
<li>Arora, W. J., Nichol, A. J., Smith, H. I., Barbastathis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Membrane+folding+to+achieve+three-dimensional+nanostructures%3A+Nanopatterned+silicon+nitride+folded+with+stressed+chromium+hinges%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Membrane folding to achieve three-dimensional nanostructures: Nanopatterned silicon nitride folded with stressed chromium hinges.</a> Applied Physics Letters. 88, 053108(2006).</li>
<li>Leong, T. G., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-Dimensional+Fabrication+at+Small+Size+Scales%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Three-Dimensional Fabrication at Small Size Scales.</a> Small. 6 (7), 792-806 (2010).</li>
<li>Wang, M. -F., Maleki, T., Ziaie, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+self-assembled+3D+microelectrode+array%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Micromechanics+and+Microengineering%22%5BJournal%5D)">A self-assembled 3D microelectrode array.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 035013(2010).</li>
<li>Ionov, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soft+microorigami%3A+self-folding+polymer+films%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Soft microorigami: self-folding polymer films.</a> Soft Matter. 7, 6786-6791 (2011).</li>
<li>Randall, C. L., Gultepe, E., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-folding+devices+and+materials+for+biomedical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Self-folding devices and materials for biomedical applications.</a> Trends in Biotechnology. 30 (3), 138-146 (2012).</li>
<li>Gimi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembled+three+dimensional+radio+frequency+%28RF%29+shielded+containers+for+cell+encapsulation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Self-assembled three dimensional radio frequency (RF) shielded containers for cell encapsulation.</a> Biomedical Microdevices. 7 (4), 341-345 (2005).</li>
<li>Cho, J. H., Azam, A., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+nanofabrication+using+surface+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Three dimensional nanofabrication using surface forces.</a> Langmuir. 26 (21), 16534-16539 (2010).</li>
<li>Pandey, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Algorithmic+design+of+self-folding+polyhedra%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Algorithmic design of self-folding polyhedra.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (50), 19885-19890 (2011).</li>
<li>Leong, T. G., Benson, B. R., Call, E. K., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thin+film+stress+driven+self-folding+of+microstructured+containers%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Thin film stress driven self-folding of microstructured containers.</a> Small. 4 (10), 1605-1609 (2008).</li>
<li>Leong, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tetherless+thermobiochemically+actuated+microgrippers%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Tetherless thermobiochemically actuated microgrippers.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (3), 703-708 (2009).</li>
<li>Cho, J. H., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-assembly+of+lithographically+patterned+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Letters%22%5BJournal%5D)">Self-assembly of lithographically patterned nanoparticles.</a> Nano Letters. 9 (12), 4049-4052 (2009).</li>
<li>Azam, A., Laflin, K., Jamal, M., Fernandes, R., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-folding+micropatterned+polymeric+containers%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Microdevices%22%5BJournal%5D)">Self-folding micropatterned polymeric containers.</a> Biomedical Microdevices. 13 (1), 51-58 (2011).</li>
<li>Azam, A., Leong, T. G., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compactness+determines+the+success+of+cube+and+octahedron+self-assembly%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Compactness determines the success of cube and octahedron self-assembly.</a> PLoS One. 4 (2), e4451(2009).</li>
<li>Harsh, K., Lee, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modeling+for+solder+self-assembled+MEMS%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+SPIE%22%5BJournal%5D)">Modeling for solder self-assembled MEMS.</a> Proceedings of SPIE. 3289, 177-184 (1998).</li>
<li>Syms, R. R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Equilibrium+of+hinged+and+hingeless+structures+rotated+using+surface+tension+forces%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Microelectromechanical+Systems%22%5BJournal%5D)">Equilibrium of hinged and hingeless structures rotated using surface tension forces.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 4 (4), 177-184 (1995).</li>
<li>Leong, T. G., Lester, P. A., Koh, T. L., Call, E. K., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+tension-driven+self-folding+polyhedra%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Surface tension-driven self-folding polyhedra.</a> Langmuir. 23, 8747-8751 (2007).</li>
<li>Harsh, K. F., Bright, V. M., Lee, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solder+self-assembly+for+three-dimensional+microelectromechanical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%22%5BJournal%5D)">Solder self-assembly for three-dimensional microelectromechanical systems.</a> Sensors and Actuators A. 77, 237-244 (1999).</li>
<li>Nikishkov, G. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Curvature+estimation+for+multilayer+hinged+structures+with+initial+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Curvature estimation for multilayer hinged structures with initial strains.</a> Journal of Applied Physics. 94 (8), 5333-5336 (2003).</li>
<li>He, H. Y., Guan, J. J., Lee, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+oral+delivery+device+based+on+self-folding+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">An oral delivery device based on self-folding hydrogels.</a> Journal of Controlled Release. 110 (2), 339-346 (2006).</li>
<li>Luchnikov, V., Sydorenko, O., Stamm, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-rolled+polymer+and+composite+polymer%2Fmetal+micro-+and+nanotubes+with+patterned+inner+walls%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Self-rolled polymer and composite polymer/metal micro- and nanotubes with patterned inner walls.</a> Advanced Materials. 17, 1177-1182 (2005).</li>
<li>Bassik, N., Abebe, B. T., Laflin, K. E., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photolithographically+patterned+smart+hydrogel+based+bilayer+actuators%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Photolithographically patterned smart hydrogel based bilayer actuators.</a> Polymer. 51 (26), 6093-6098 (2010).</li>
<li>Jamal, M., Zarafshar, A. M., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentially+photo-crosslinked+polymers+enable+self-assembling+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Differentially photo-crosslinked polymers enable self-assembling microfluidics.</a> Nature Communications. 2 (527), 1-6 (2011).</li>
<li>Harazim, S. M., Xi, W., Schmidt, C. K., Sanchez, S., Schmidt, O. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+applications+of+large+arrays+of+multifunctional+rolled-up+SiO%2FSiO2+microtubes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Fabrication and applications of large arrays of multifunctional rolled-up SiO/SiO2 microtubes.</a> Journal of Materials Chemistry. 22, 2878-2884 (2012).</li>
<li>Randall, C. L., Kalinin, Y. V., Jamal, M., Shah, A., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-folding+immunoprotective+cell+encapsulation+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Self-folding immunoprotective cell encapsulation devices.</a> Nanomedicine. 7 (6), 686-689 (2011).</li>
<li>Kalinin, Y. V., Randhawa, J. S., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three+dimensional+chemical+patterns+for+cellular+self-organization%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie%22%5BJournal%5D)">Three dimensional chemical patterns for cellular self-organization.</a> Angewandte Chemie. 50 (11), 2549-2553 (2011).</li>
<li>Randhawa, J. S., Keung, M. D., Tyagi, P., Gracias, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reversible+actuation+of+microstructures+by+surface+chemical+modification+of+thin+film+bilayers%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Reversible actuation of microstructures by surface chemical modification of thin film bilayers.</a> Advanced Materials. 22 (3), 407-410 (2010).</li>
<li>Bassik, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enzymatically+triggered+actuation+of+miniaturized+tools%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Enzymatically triggered actuation of miniaturized tools.</a> Journal of the American Chemical Society. 132, 16314-16317 (2010).</li>
</ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Bizim origami isteklendirilmiş montaj işlemi çok yönlüdür ve malzeme, şekil ve boyutlarda geniş bir yelpazede 3B statik ve yeniden yapılandırılabilir parçacıklar çok çeşitli sentezleme için kullanılabilmektedir. Bundan başka, bu parçacıklar üzerinde tam kalıp sensörler ve elektronik modül yeteneği optik ve elektronik için önemlidir. Desen göreceli olarak hatalı alternatif yöntemleri, oluşan yamalı parçacıkları aksine, bu metodoloji tam desenli parçacıklar sentezlemek için bir araç sağlar. Yüzey gerilimi tabanlı montajında, sızdırmazlık menteşeleri sıvılaştırma kullanımı parçacıklar (soğutma üzerine) tam sızdırmazlık ve montaj sonrası mekanik sert olmasını sağlar. Daha önce, dikişler hatta küçük moleküller 39,40 için sızdırmaz olduğunu gözlemledik. Montajdan sonra Au ince bir tabaka Elektrodepozisyon ek mukavemet sağlamak ve dikiş sızdırmaz doğa artırabilirsiniz. Ince film gerilme tabanlı katlama uygulamalar için yararlı olan stimuli duyarlı katlama gibi in vitro ve in vivo biyolojik örnekleme ve robotik pick-and-place işlemleri gerçekleştirmek için kullanılır olmuştur microgrippers olarak gereklidir. Burada açıklanan belirli metodoloji sadece bir kere yakın yeniden konfigüre edilebilir microgrippers yaratmak için kullanılabilmesine rağmen, malzeme ve çift katmanından stres işlemek için yöntemler uygun seçimi aynı zamanda çoklu döngüler 37, 41 üzerinde yeniden olabilir kavrama cihazları oluşturmak için kullanılabilir. Güç, bu cihazlara kalıntı stres kullanımı vurgulamak herhangi tethers veya kablo gerektirmez ve böylece yerlere ulaşmak zor olarak harekete etkinleştirmek için mükemmel manevra kabiliyeti yok olmasıdır. Ayrıca, polimer tetikler uygun bir seçim ile, uyarıya duyarlı davranışı robotik ve cerrahi alaka özerk fonksiyonunu etkinleştirmek için enzimler 42 dahil uyaranlara bir dizi etkin olabilir.

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> 950 Poli metil metakrilat A11 </td><td> Mikro Kimya </td><td> M230011 </td><td> Kurbanlık katmanı </td></tr><tr><td> Krom kaplama tungsten çubuklar </td><td> RD Mathis Şirketi </td><td> CRW-2 </td><td> Cr için Buharlaşma kaynağı </td></tr><tr><td> Bakır slug </td><td> Alfa Aesar </td><td> 7440-50-8 </td><td> Cu Buharlaşma kaynağı </td></tr><tr><td> Altın slug </td><td> Alfa Aesar </td><td> 7440-57-5 </td><td> Au Buharlaşma kaynağı </td></tr><tr><td> SPR 220 7.0 </td><td> Rohm ve Haas </td><td> 10016640 </td><td> Pozitif fotorezist </td></tr><tr><td> S 1800 serisi Photoresists </td><td> Rohm ve Hass </td><td></td><td> Pozitif photoresist </td></tr><tr><td> Megaposit MF-26 A geliştiricisi </td><td> Rohm ve Haas </td><td> 10016574 </td><td> SPR 220 7.0 fotorezist için Geliştirici </td></tr><tr><td> Microposit 351 geliştirici </td><td> Rohm ve Hass </td><td> 10016653 </td><td> S 1800 serisi için Geliştirici Photoresists </td></tr><tr><td> Nikel Sulfamat </td><td> Teknik A.Ş. </td><td> 030175 </td><td> Ni Kaplama çözeltisi </td></tr><tr><td> Techni Lehim Mate NF 820 60/40 RTU </td><td> Teknik A.Ş. </td><td> 330681 </td><td> Pb-Sn menteşeleri Kaplama çözeltisi </td></tr><tr><td> APS 100 Bakır etchant </td><td> Transene Company Inc </td><td> 021221 </td><td> Bakır etchant </td></tr><tr><td> CRE 473 Krom etchant </td><td> Transene Company Inc </td><td> 040901 </td><td> Krom etchant </td></tr><tr><td> 1-Metil-2-Pyrollidinone (NMP) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> M79603 </td><td> Öz-katlama göre Pb-Sn menteşe için Yüksek kaynama noktası organik çözücü </td></tr><tr><td> Indalloy 5RMA akı </td><td> Amerika İndiyum Şirketi </td><td> FL28372 </td><td> Lehim yüzeyi temizler ve iyi Pb-Sn yeniden akıtma için oksidasyonunu inhibe Kimyasal </td></tr></tbody></table>

origami inspired desenli ve reconfigurable parçacıkların self-assembly

Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles

Fotolitografi, elektron demeti litografi ve tam desen iki boyutlu (2D) yapılar için kullanılabilir yumuşak litografi gibi çeşitli teknikler vardır. Bu teknolojiler, olgun yüksek hassasiyet sunan ve bunların çoğu bir high-throughput şekilde uygulanabilir. Biz düzlemsel litografi avantajlarından ve yüzey gerilimini veya kalıntı gerilme türetilen 1-20 neyin fiziksel güçleri, üç boyutlu (3D) yapıların içine eğri veya kat düzlemsel yapılar için kullanılan öz-katlama yöntemleri ile bunları birleştirmek. Bunu yaparken, biz kitle tam sentezlemek için meydan okuyorlar statik ve yeniden yapılandırılabilir parçacıklar desenli üretmek mümkün kılar. Bu yazıda ayrıntılı olarak, özellikle, desenli parçacıklar oluşturmak için deneysel protokolleri görselleştirilmiş (a) kalıcı gümrüklü, içi boş, polyhedra öz-montaj ve sıvılaştırılmış menteşeler 21-23 yüzey enerji minimizasyonu nedeniyle kendine mühürve (b) tutucular öz-kat kalıntı gerilme destekli menteşelerinden 24,25 nedeniyle. Açıklanan protokol, spesifik mikrometre olan santimetre uzunluk ölçüleri arasında değişen genel boyutları olan parçacıklar oluşturmak için de kullanılabilir. Bundan başka, isteğe bağlı desen koloidal fen, elektronik, optik ve tıpta önemli partikülleri üzerinde tanımlanabilir. Daha genel olarak, kendi kendine kapanan menteşeler kendi montaj mekanik olarak katı parçacıkların bile kavramı itibariyle daha küçük parçacıkların oluşturulması için bir işlem değişiklikleri, 100 nm&#39;lik uzunluk ölçüleri 22, 26 ile 21, ve metaller de dahil olmak üzere bir dizi malzeme ile, uygulanabilir olduğu , yarı iletkenler 9 ve polimerler 27. Reconfigurable doyumsuz cihazların kalıntı gerilme destekli çalıştırma ile ilgili olarak, bizim belirli bir protokol 100 mikron ila 2,5 mm arasında değişen boyutları ile cihazlara alaka krom menteşeler kullanır. Bununla birlikte, daha genel olarak, bu tür serbest kalan ip gerilme kavramımotorlu tahrik hatta küçük nano doyumsuz cihazlar oluşturmak için böyle heteroepitaxially yatırılır yarıiletken filmlerin 5,7 gibi alternatif yüksek stres malzemelerle kullanılabilir.

Bu iki boyutlu (2D) öncülerden desenli ve yeniden yapılandırılabilir parçacıkların sentez deneysel olarak açıklanacaktır. Bu metodoloji polyhedra ve mikro ölçekte santimetre arasında değişen uzunluk ölçeklerinde kavrama cihazları dahil olmak üzere, çeşitli şekillerde de parçacıklar oluşturmak için de kullanılabilir.

Origami Inspired Desenli ve Reconfigurable Parçacıkların Self-assembly

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two ...

Bu protokol, farklı şekil ve boyutlarda hassas bir şekilde modellenmiş, statik ve yeniden yapılandırılabilir parçacıkları sentezler. İlk olarak, sonunda istenen desenli parçacıklara kendi kendine monte edilecek iki boyutlu ağ için maskeler tasarlayın. Daha sonra kurban ve iletken katmanları düz bir alt tabakaya yatırın.Fotolitografi, ince film biriktirme ve aşındırma kullanarak panelleri ve menteşeleri desenlendirerek 2B öncüleri üretin, ardından 2B öncüleri alt tabakadan serbest bırakmak için kurban katmanını çözün. Sonuç olarak, serbest bırakılan 2D öncüler, mikrometreden santimetre ölçeğine kadar değişen parçacıkların katlanmasını tetiklemek için spesifik uyaranlara maruz bırakılır. Bu tekniğin etkileri, vücudun ulaşılması zor yerlerinde biyopsi yapabilenler de dahil olmak üzere minyatür akıllı parçacıkların oluşturulmasına kadar uzanır.Ayrıca, yöntem metaller, yarı iletkenler ve hatta polimerlerle kullanılabilir, böylece ilaç dağıtımında önemli olabilecek kapsüller oluşturabiliriz, özellikle de bunları küresel olmayan, küresel ve çok işlevli geometrilerde oluşturabildiğimiz için. Bu tekniğin duygu, polimerizasyon veya parçacıkların kalıplanması gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, bu yöntemin genel litografinin doğruluğunu ve kesinliğini farklı şekil ve boyutlardaki parçacıkların üç boyutlu modellemesine dönüştürmesidir. Bu yöntemin görsel gösterimi, hem litografi hem de kendi kendine montaj becerileri gerektirdiğinden, desenleme ve kendi kendine katlama adımlarının öğrenilmesi zor olduğu için kritik öneme sahiptir.Bu gösteride, statik, kalıcı olarak kapatılmış 300 mikron boyutlu Dora'nın yanı sıra yeniden yapılandırılabilir ısıya duyarlı mikro tutucular üreteceğiz. İki boyutlu bir vektör grafik yazılım programı ile başlayın. İlk olarak, çokyüzlüdeki panellerin sayısını belirleyin.Ağlar olarak da adlandırılan panellerin yüksek verimli iki boyutlu düzenlemesini anlamaya devam edin. En düşük kırmızı alt jenerasyona ve en fazla sayıda ikincil köşe bağlantısına sahip ağlar tipik olarak en yüksek kuyruklarla bir araya gelecektir Panel maskesi için, çokyüzlülerin panellerini ağ alanı olarak, bitişik panelleri bir boşluk genişliği ile çizin. Ardından, menteşe maskesiyle sonraki hizalama için kayıt defteri işaretini ekleyin.Şimdi menteşe maskesi için, paneller arasındaki katlanır menteşeleri tanımlayın. Ayrıca panellerin kenarlarındaki tavan menteşelerini de tanımlayın. Ardından, panel ve menteşe maskelerinin kayıt defteri ile kaplandığını doğrulayın Tavan menteşeleri, hücre katlama sırasında önemli ölçüde hata toleransı sağlar.Şimdi, yüksek çözünürlüklü bir yazıcı kullanarak maskeleri şeffaf filmlere yazdırın. Alt tabaka hazırlığına düz bir alt tabaka ile başlayın. Silikon gofretleri metanol, aseton ve izopropil alkol ile temizleyin.Daha sonra nitrojen gazı ile kurulayın ve 150 santigrat derecede beş ila 10 dakika ısıtın. Silikon gofret spin coat üzerinde, 1.100 RPM'de 5.5 mikron kalınlığında 950 PMMA 11 tabakası. Üç dakika sonra, alt tabakayı 180 santigrat derecede 60 saniye pişirin.Bir termal buharlaştırıcı birikintisi, 30 nanometre kromdan oluşan bir yapışma arttırıcısı ve 150 nanometre bakırdan oluşan iletken tabaka kullanılarak. Ardından, üç dakika boyunca bir kenara bırakılmış 1.700 RPM'de yaklaşık 10 mikron kalınlığında SPR 220'lik bir sıkma katı ekleyin. Şimdi gofretleri, UV ışığının santimetre karesi başına yaklaşık 460 milijoule ve cıva bazlı bir maske hizalayıcı kullanarak panel maskesine maruz bırakın.MF 26 geliştiricisinde iki dakika geliştirin, geliştirici çözümünü yenileyin ve iki dakika daha geliştirin. Toplam panel alanını hesaplamaya devam edin ve ticari bir nikel sülfat çözeltisinden nikel biriktirmek için gereken akımı hesaplayın. Ardından gofreti nikel elektrokaplama çözeltisine batırın.Menteşe maskesi için sıkma kaplama ve hizalama adımlarını tekrarlayın. Şimdi gofreti 50 ila 60 ağ içeren küçük parçalar halinde doğrayın. Parçaların kenarlarını oje ile kaplayın.Ardından, açıkta kalan toplam menteşe alanını hesaplayın ve bunu, ticari bir lehim kaplama çözeltisinden kurşun kalay lehimi elektrot biriktirmek için gereken akımı hesaplamak için kullanın. Ardından gofreti lehim kaplama çözeltisine batırın. Fotoğraf direncini asetonda çözün.Gofret parçalarını IPA ile durulayın ve nitrojen gazı ile kurulayın, çevredeki bakır tabakayı çözmek için gofret parçasını bir PS 100 aşındırmaya 25 ila 40 saniye daldırın. Damıtılmış su ile durulayın ve nitrojen gazı ile kurulayın. Şimdi gofret parçasını, çevreleyen krom tabakasını çözmek için 30 ila 50 saniye boyunca CRE 473 aşındırın.Daha sonra damıtılmış su ile durulayın ve nitrojen gazı ile kurulayın. Son olarak, gofret parçasını iki ila üç mililitre NMP'ye batırın ve şablonlar alt tabakadan ayrılana kadar üç ila beş dakika boyunca 100 santigrat derecede ısıtın. 10 ila 20 şablonu küçük bir Petri kabına aktarın ve eşit şekilde dağıtın.Daha sonra, beş dakika boyunca 100 santigrat derecede yaklaşık üç ila beş mililitre NMP ve beş ila yedi damla Delo beş RMA sıvı akı ısısı ekleyin. Akı, saer üzerinde oluşan herhangi bir oksit tabakasını temizler ve çözer ve böylece ısıtma sırasında iyi bir lehim yeniden akışı sağlar. Sıcak plaka sıcaklığını beş dakika boyunca 150 santigrat dereceye yükseltin.Tabak soğuduktan sonra katlanma meydana gelene kadar yavaşça 200 santigrat dereceye yükseltin, on iki katı asetonda ve bir kez etanolde durulayın, metalik kurban tabakası ile yeniden yapılandırılabilir yapılar için on iki yüzlü parçacıkları etanolde saklayın, gofret parçasını bir PS 100'e daldırın alttaki bakır kurban tabakasını aşındırmak için. Mikro tutucular alt tabakadan tamamen ayrılana kadar bekleyin. Serbest kalan mikro tutucuları deiyonize su ile durulayın ve soğuk suda tutun.Ardından mikro tutucuları 37 santigrat derece suya yerleştirerek katlamayı tetikleyin. El yazmasında açıklanan genel protokol, desen sızdırmaz parçacıklar ve yeniden yapılandırılabilir kavrama cihazları üretmek için kullanılabilir. Ayrıca, hem sızdırmaz toral parçacıkların üretimi hem de yeniden yapılandırılabilir mikro çeneler için özel görselleştirilmiş örneklerimizi de içeriyordu.Genel bir kural olarak, biri bükülmeyen veya kıvrılmayan sert paneller için, diğeri ise eğriyi büken veya sızdırmaz hale getiren menteşe bölgeleri için en az iki maske setine ihtiyaç vardır. Bu model, kendiliğinden katlanan bir mikro tutucu için maske tasarım kurallarını kullanır. AutoCAD programı, 2D öncüllerin maskelerini tasarlamak için kullanılır.2D öncüler daha sonra dedra ve mikro tutucuların bu optik görüntülerinde görüldüğü gibi bir silikon alt tabaka üretilir. Bu gerçekleşme, ayrıntılı protokolde hazırlandığı gibi bir Dedra parçacığının kendi kendine montajını gösterir. Buradaki bu makalede, mikro tutucular ısı ile 37 santigrat derecede kendi kendine katlanmak için indüklenir.Burada görüntüler, ince bir filmin montajını, bir mikro tutucunun bir boncuk etrafında gerilimle katlanmasını, kendiliğinden monte edilen çok yüzlü parçacıkların yanı sıra çeşitli şekillerde oluşturulabileceğini ve ayrıca katlanabilir mikro tutucuları göstermektedir. David Fallac'ın bu kavramsal animasyonu, kübik bir parçacığın yüzey gerilimine dayalı montajını göstermektedir. İlk olarak, silikon gofret ve fotoğraf maskesi hassas bir şekilde hizalanır.Daha sonra gofretler, küpün katlanmasını sağlamak için UV ışığının santimetre karesi başına yaklaşık 460 milijoule ve cıva bazlı bir maske hizalayıcı kullanılarak panel maskesine maruz bırakılır. Sıcaklık, menteşe malzemesinin erime noktasına yükseltilir ve açıkta kalan yüzey alanını en aza indirmek için sıvı menteşelerin topaklanmasına neden olur. Kenarlar, yüzey enerjilerini en aza indirmek ve parçacıkları kapatmak için birleşir, böylece tam bir çok yüzlü parçacık oluşturur.İmalat ve çalıştırma süreci oldukça paraleldir ve 3D yapılar aynı anda üretilebilir ve tetiklenebilir. Ek olarak, kare veya üçgen gözeneklerle örneklenen kesin desenler, gerekirse her üç boyutta ve seçilen yüzlerde tanımlanabilir. Kendiliğinden katlanan mikro tutucular, biyolojik olarak iyi huylu koşullar altında kapatılabilir, böylece dokuyu çıkarmak için kullanılabilirler veya biyolojik kargo ile yüklenebilirler.Bu örnek, ısıya duyarlı mikro tutucular kullanılarak mesane dokusu ekstraksiyonunu göstermektedir. Ek olarak, mikro tutucular ferromanyetik bir malzeme olan nikel ile yapılabildiğinden, manyetik alanlar kullanılarak uzaktan hareket ettirilebilirler. Bu videoyu izledikten sonra, çeşitli boyutlarda, şekillerde, yüzey desenlerinde hassas bir şekilde desenlenmiş ve yeniden yapılandırılabilir parçacıkları sentezlemek ve duyarlı yeniden yapılandırılabilirliği teşvik etmek için origami'den ilham alan yaklaşımları nasıl kullanacağınızı iyi anlamış olmalısınız.Parçacıkların kendi kendine montajı için geçerli tasarım kurallarına uymayı ve sürecin çalışma prensibini anlamayı unutmayın. Kurban katman panelleri ve menteşeler için doğru malzemeleri seçmek çok önemlidir. Örneğin, yüksek çözünme sıcaklığı gerektiren bir kurban katmanı seçmemelisiniz, eğer tetik katmanınız geliştikten sonra bu yüksek sıcaklıklarda çözülürse.Bu teknik, mikro ve nanoteknoloji alanlarındaki araştırmacıların elektronik, optik ve tıpta hassas desenli polihedra ve yeniden yapılandırılabilir parçacıkların geliştirilmesini ve uygulamalarını keşfetmelerinin yolunu açtı.

origami-inspired-self-assembly-patterned-reconfigurable

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Bu çalışma, kendi kendine düzeneğinin kendiliğinden işlemi ile yüksek sıralı peptit bazlı yapıların oluşumunu tarif eder. Yöntem, ticari olarak temin edilebilen ve bilinen peptidler laboratuar ekipmanları kullanır. Bu teknik, peptidlerin büyük bir çeşitlilik uygulanabilir ve yeni peptid-bazlı düzeneklerinin keşfine yol açabilir.

Kısa Peptidlerinin Self-meclisi tarafından Sıralı Biyomoleküler Yapıların Oluşumu

DNA origamisi, DNA moleküllerinin kendi kendine montajını programlayarak hassas nano ölçekli nesneler üretmek için güçlü bir yöntemdir. Burada, DNA origamisinden biyo-duyarlı bir robotun katlanması, transmisyon elektron mikroskobik görüntüleme (TEM) için saflaştırılması ve negatif boyanması için bir protokol açıklıyoruz.

DNA Origami bir Bio-duyarlı Robot katlanması ve Karakterizasyonu

DNA döşeme, programlanabilir nanoyapılar yapmak için etkili bir yaklaşımdır. Tek sarmallı DNA karolarının kendi kendine bir araya getirilmesiyle karmaşık iki boyutlu şekiller oluşturmak için protokolleri açıklıyoruz.

Tek iplikli DNA Fayans Complex iki boyutlu şekiller Self-montaj

Türbülanslı sıvı akışındaki hizalamaları ve dönüşleri aynı anda birden fazla video görüntüsünden ölçülebilen krikolar, haçlar, tetradlar ve triadlar şeklinde anizotropik parçacıklar üretmek için 3D baskı kullanıyoruz.

Oryantasyon ve dönme hızının ölçülmesi yöntemleri türbülansına tanecikler 3D basılmış

Biz 3D kağıt mikroakışkan cihazlar oluşturmak için desenli aerosol yapıştırıcıların kullanımını göstermektedir. yapıştırıcı başvuru formlarının Bu yöntem tek kullanımlık cihazları sağlayan katmanlar arasında yarı kalıcı bağlar, olmayan yıkıcı kullanımdan sonra ve katlanır karmaşık düzlemsel olmayan yapılar kolaylaştırmak için demonte olması.

3D Kağıt mikroakışkan Cihazlar Construct Yapışkan Desenlendirme kullanma

Bu el yazması endotele fizyolojik özelliklerini recapitulate mikrodamarlar mühendisi bir enjeksiyon kalıplama yöntemi sunar. Mikroakışkan tabanlı süreç böyle akışı, hücresel kompozisyon, geometri ve biyokimyasal geçişlerini olarak Uyarlanabilen koşullar, patent 3D damar ağları oluşturur. üretim süreci ve potansiyel uygulama örnekleri açıklanmıştır.

Micropatterning ve 3D mikrodamarlar Meclisi

Burada, biz hazırlamak ve ikincil yapılar görselleştirmek için bir protokol mevcut (örneğin, lifler, toroid mimariler ve nano-küreler) sarmal polikarbodiimidler türetilmiş. Her iki atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize morfoloji moleküler yapı, konsantrasyon ve seçim çözücü bağlı olduğu gösterilmiştir.

Sarmal polikarbodiimidden Kopolimer ve Bunların Triazole Türevleri elde edilen kendinden montaj morfolojileri

Burada, 3D grafen tabanlı polyhedrons origami gibi kendi kendine yolu ile katlama imalat için bir iletişim kuralı mevcut.

Üç boyutlu grafen tabanlı Polyhedrons Origami gibi kendi kendine yolu ile katlama imalat

Bir protokol bilgi kodlanmış peptoid oligomers sentezi için ve dinamik kovalent reaktan çiftleri ve Lewis asidik nadir toprak olarak aminler ve aldehitler kullanarak moleküler merdivenler içine bu peptoidlerin dizi yönelimli kendini montaj için sunulmaktadır metal çok rol reaktifler olarak triflates.

Bilgi taşıyan Peptoidlerin sentezi ve Dizi yönelimli Dinamik Kovalent Öz-montaj

Bakteri ve kolloidler gibi bir sıvıda asılı mikro boyutlu nesneleri polidimetilsiloksisan substratında öngörülen dizilere desenleştirmek için mikroakışkan bir platformda kapilarite destekli montaj kullanan bir teknoloji sunuyoruz.

Sıralı Capillarity destekli Montaj yoluyla Mikroorganizmaların ve Mikropartiküllerin Deseni

Bu makalede, bitki bazlı bir mikrotübül çapraz bağlayıcısı olan MAP65 ve kalabalıklaştırıcı ajan olarak PEG kullanılarak taktoidler şeklinde mikrotübül montajlarının oluşumu için bir protokol sunulmaktadır.

Mikrotübül taktoidlerinin kendi kendine montajı

Keşfedin, origami esinli desenli ve yeniden yapılandırılabilir parçacıkların fotolitografi ve kendi kendine montaj yöntemleriyle sentezlenmesini. Bu teknik, ilaç dağıtımı ve biyomedikal mühendislik için mikro ölçekte polihedral yapılar oluşturur.

Origami Inspired Desenli ve Reconfigurable Parçacıkların Self-assembly

Daha fazla video keşfet