November 2nd, 2013
Gözden çıkarılabilir bir bileşeni (vasküler) işleminin bir buharlaşma mikrovasküler yapılar imal etmek için kullanılır. Bu işlem lazer Mikroişlenmiş kılavuzu plakaları tarafından sağlanan hassas 3D geometrik konumlandırma ile içi boş mikro oluşturmak için kurban poli (laktik) asit lifleri kullanır.
Bu prosedürün genel amacı, üç boyutlu mikrovasküler yapıları imal etmektir. Bu, önce polilaktik asit liflerine kalay iki oksalat dahil edilerek kurban lifleri oluşturularak gerçekleştirilir. İkinci adım, desen plakaları kullanarak lifleri üç boyutlu olarak modellemektir.
Daha sonra, lifler bir gömme reçinesine dökülür. Son adım, lifleri reçineden ısı ve vakum altında tahliye etmektir. Sonuç olarak, mikrovasküler sistem, ısı değişimi, toplu taşıma ve kendi kendini iyileştirme sistemleri dahil olmak üzere birçok amaç için kullanılabilir.
Genel olarak, bu yönteme yeni başlayan bireyler, liflerle çalışmak için gereken el becerisi ve görsel farkındalığın yüksek olması nedeniyle mücadele edeceklerdir. Bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik öneme sahiptir, çünkü liflerin kimyasal olarak işlenmesi ve desen plakalarının tellerinin çekilmesi, el-göz koordinasyonu ve özel ekipman gerektirdiğinden öğrenilmesi zordur. Fiber katalizör infüzyon işlemini, özelleştirilmiş bir iş mili ve çapı bilinen bir polilaktik asit lifleri kaynağı ile başlatın.
Burada 200 mikron. İstenilen miktarda elyafı milin alt dörtte üçünün etrafına sarın. Kapatılabilen bir şişede maksimum yüzey alanı maruziyeti sağlamak için elyaf örtüşmesini azaltın.
400 mililitre deiyonize suyu 40 mililitre disbarik ile karıştırın. Bir 30. Şişeyi kapatın ve homojen bir çözelti elde edilene kadar çalkalayın.
Daha sonra 1000 mililitrelik bir beheri 37 santigrat derecede bir su banyosuna yerleştirin. Behere 400 mililitre tri floro etanol dökün. Su dağıtıcı çözeltiyi behere ekleyin ve homojen olana kadar karıştırın.
Karışıma bir gram malakit yeşili veya başka bir boya ekleyin ve eriyene kadar karıştırın. Şimdi, mili dijital karıştırıcıya takın ve yüksekliği, mil alttan yarım inç uzakta olacak şekilde ayarlayın. Mikseri 400 RPM'ye ayarlayın ve yavaşça karıştırmaya başlayın.
Karışıma 1.3 gram kalay oksalat katalizörü ekleyin. pH yaklaşık 6,8 ila 7,2 olana kadar sodyum hidroksit kullanarak karışımdaki pH'ı ayarlayın. Ardından, behere bir kapak sabitleyin ve iş mili dönüşünü 500 RPM'ye yükseltin.
Bunu ilk iki saat içinde 24 saat boyunca koruyun. Gelişen herhangi bir kalay oksalat aglomerasyonunu manuel olarak parçalayın. 24 saatin sonunda 35 santigrat dereceye ısıtılmış bir fırına sahip olun.
Mili mikserden çıkarın ve fırına yerleştirin. Gece boyunca kurumaya bırakın. En az sekiz saat kuruduktan sonra, mili fırından çıkarın, lifleri milden çıkarın.
Fazla katalizörü liflerden çıkarın. Mikrovasküler gaz değişim ünitesinin imalatı, istenen mikrovasküler desene sahip bir çift lazer kesim pirinç desen plakasının elde edilmesiyle başlar. Plakaları klips tutuculara sabitleyin.
Mikro kanal başına 10 inç uzunluğunda katalize fiber kesin. Liflerden kalan katalizörü çıkarmak için lif çapına göre kesilmiş bir plaka kullanın. Elyafın kenarlarını inceltmek için sıcak tutkal tabancasının ucunu kullanın.
Bunu, lif uçlarını yavaşça ekstrüde ederek yapın. Bittiğinde, lifleri pirinç desen plakası çiftlerindeki eşleşen deliklerden geçirin. Ardından, plakaları bir kalıplama kutusuna vidalayın.
Plakaları takarken liflerin bükülmediğinden emin olun. Ardından, fiber uçlarını özel gerdirme levhasının ayar mandallarından geçirin, PLA fiberlerini gergin olana kadar gerin. Lifleri aşırı germemeye ve koparmamaya dikkat edin.
Basınçlı hava kullanarak elyaf desenindeki fazla partikülleri temizleyin. Şimdi poli dimetil ksin bazını kürleme maddesi ile 10 ila bir hacim oranında karıştırın, karışımı bir kurutucu kavanoza koyun. Karışımı bir vakum altında 10 dakika boyunca gazını alın.
PDMS karışımını kalıplama kutusuna dökün, ancak doğrudan liflerin üzerine dökmeyin. Kalıplama kutusundaki veya lifler arasındaki kabarcıkları çıkarmak için 26 gauge bir iğne kullanın. Bittiğinde, düzeneği 85 santigrat derecede 30 dakika kürleyin.
Kutu soğuduğunda, plakaları bükmemeye veya çok sert çekmemeye dikkat ederek pirinç plakaları kalıplama kutusundan çıkarın. Kürlenmiş ilk aşamayı kalıplama kutusundan çıkarın. Liflerin dış çapının en az iki katı olan bir ölçere sahip hipodermik bir iğne kullanın, böylece bir RTV uç kapağında delikler açın, iğne yerinde lif ipliği delikten geçer.
Ardından iğneyi çıkarın. Delik deseni, pirinç desen plakasına benzer olmalı, ancak daha geniş bir alana yayılmalıdır. Ardından, uç kapakları daha büyük bir kalıplama kutusuna sabitleyin.
PDMS'nin ikinci aşamasını dökün ve kalan gaz kabarcıklarını çıkarın. Yine, 30 dakika boyunca 85 santigrat derece kürlenir. İkinci kürlemeden sonra, numunedeki fazla PLA liflerini kesin.
24 saat boyunca veya PLA liflerinin çoğu boşaltılana kadar 210 santigrat derecede vakumlu bir fırına koyun. Herhangi bir PLA çıkarılamazsa, mikro kanallarda kalanları çözmek için bir mililitre kloroform enjekte edin. Bu, ünite imalatını tamamlar.
Bu prosedür, gaz değişim ünitesinde görüldüğü gibi reçine içinde mikrovasküler yapıların üretilmesi için bir yöntem sağlar. En üstte gösterilir. Sol altta, yapının bir bölümünün bir detayı var.
Görsel netlik için boyalar kullanılmıştır. Sağda, mikro kanalları oluşturmak için kullanılan 200 mikron ve 300 mikronluk deliklerden oluşan altıgen desen var. Mikro kanallar tamamen içi boştur ve 50 mikrondan daha az bir şekilde ayrılabilir.
Mikrovasküler ağın yapısı sadece kurban liflerinin oluşturabileceği yapılarla sınırlıdır. Mikro kanallarda hem sızıntıların hem de tapaların ortaya çıkması mümkündür. Bu gaz değişim ünitesinin sol tarafında bir fiş bulunur.
Bunlar genellikle bir çözücü ile çıkarılabilir. Sağ tarafta bir sızıntı örneği var. Bunlar, kurban lifleri iyice temizlenmediğinde veya iyi gerilmediğinde oluşur Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik lif oluşturmak için 45 dakikada ve mikrovasküler üniteler üretmek için 60 dakikada yapılabilir.
Bu videoyu izledikten sonra, kurban liflerinin nasıl yapılacağını, üç boyutlu bir desen oluşturulacağını ve geniş sürecin nasıl giderileceğini iyi anlamış olmalısınız.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Kurban Bileşen Vapourizasyonu (VaSC) işlemi, üç boyutlu mikrovasküler yapıların üretimi için kullanılır. Bu yenilikçi yöntem, lazerle mikro işlenmiş rehber plakalar aracılığıyla hassas geometrik konumlandırma sağlanarak, içi boş mikro kanallar oluşturmak için kurban poli(laktik) asit liflerini kullanır.