Bir Kurban bileşeni buharlaşma kullanarak üç boyutlu Mikroyapılar Yapma Süreci

Bu prosedürün genel amacı, üç boyutlu mikrovasküler yapılar üretmektir. Bu işlem, öncelikle polilaktik asit liflerine kalay(II) oksalat dahil ederek feda edilebilir lifler oluşturulmasıyla gerçekleştirilir. İkinci adım ise, desenleme plakaları kullanarak liflerin üç boyutlu olarak desenlenmesidir.

Ardından, fiberler bir gömme reçine içine dökülür. Son adım, fiberlerin ısı ve vakum altında reçineden uzaklaştırılmasıdır. Nihayetinde, mikrovasküler sistem; ısı değişimi, kütle transferi ve kendi kendini iyileştiren sistemler dahil olmak üzere birçok amaç için kullanılabilir.

Genellikle, bu yöntemde yeni olan kişiler, fiberlerle çalışmak için gereken manuel beceri ve görsel farkındalık düzeyinin yüksek olması nedeniyle zorlanacaklardır. Fiberlerin kimyasal işlemi ve desen plakalarının dizimi, el-göz koordinasyonu ve özel ekipman gerektirdiğinden öğrenilmesi zordur; bu nedenle bu yöntemin görsel olarak gösterilmesi kritik önem taşır. Fiber katalizör infüzyon işlemine, özelleştirilmiş bir iğ ve çapı bilinen polilaktik asit fiber kaynağı ile başlayın.

Burada, 200 mikron. Liflerin istenen miktarını milin alt üç çeyreğine sarın. Sızdırmaz hale getirilebilen bir şişede maksimum yüzey alanı maruziyeti sağlamak için lif örtüşmesini azaltın.

400 mililitre deiyonize suyu, 40 mililitre dysbaric. One 30 ile karıştırın. Şişenin kapağını kapatın ve homojen bir çözelti elde edene kadar çalkalayın.

Ardından, 37 °C sıcaklıktaki bir su banyosuna 1000 mililitrelik bir beher yerleştirin. Behere 400 mililitre trifloroetanol dökün. Su dağılım çözeltisini behere ekleyin ve homojen hale gelene kadar karıştırın.

Karışıma bir gram malahit yeşili veya başka bir boya ekleyin ve çözünene kadar karıştırın. Şimdi, mili dijital karıştırıcıya takın ve milin tabandan yarım inç uzaklıkta olacak şekilde yüksekliğini ayarlayın. Karıştırıcıyı 400 RPM'ye ayarlayın ve yavaşça karıştırmaya başlayın.

Karışıma 1,3 gram kalay oksalat katalizörü ekleyin. Karışımdaki pH değerini, sodyum hidroksit kullanarak yaklaşık 6,8 ile 7,2 arasına ayarlayın. Ardından, beherin kapağını kapatın ve mil dönüş hızını 500 RPM'ye yükseltin.

Bunu, ilk iki saat içerisinde 24 saat boyunca sürdürün. Oluşan kalay oksalat topaklanmalarını manuel olarak parçalayın. 24 saatin sonunda, 35 °C'ye önceden ısıtılmış bir fırınınız olduğundan emin olun.

Mili karıştırıcıdan çıkarın ve fırına yerleştirin. Gece boyunca kurumaya bırakın. En az sekiz saatlik kurutma işleminin ardından mili fırından çıkarın ve lifleri milden çözün.

Liflerin üzerindeki fazla katalizörü temizleyin. Mikrovasküler gaz değişim ünitesinin üretimi, istenen mikrovasküler desene sahip, lazerle kesilmiş bir çift pirinç desenleme plakasının temin edilmesiyle başlar. Plakaları klipsli tutuculara sabitleyin.

Mikro kanal başına 10 inç uzunluğunda katalizörlü fiber kesin. Fiberlerin üzerinde kalan katalizörü temizlemek için fiber çapına göre kesilmiş bir plaka kullanın. Fiberin uçlarını inceltmek için sıcak silikon tabancasının ucunu kullanın.

Bunu, fiber uçlarını yavaşça dışarı iterek yapın. İşlem tamamlandığında, fiberleri pirinç desenleme plaka çiftlerindeki uygun deliklerden geçirin. Ardından, plakaları bir kalıp kutusuna vidalayın.

Plakaları takarken fiberlerin bükülmediğinden emin olun. Ardından, fiber uçlarını özel gerdirme tahtasının akort burgularından geçirin ve PLA fiberlerini gergin olana kadar gerin. Fiberlerin aşırı gerilip kopmamasına dikkat edin.

Basınçlı hava kullanarak fiber desenindeki fazla partikülleri temizleyin. Ardından, polidimetilsiloksan bazını kürleme ajanı ile 10'a 1 hacim oranında karıştırın ve karışımı bir desikatöre yerleştirin. Karışımın havasını vakum altında 10 dakika boyunca alın.

PDMS karışımını kalıplama kutusuna dökün, ancak doğrudan fiberlerin üzerine dökmeyin. Kalıplama kutusundaki veya fiberler arasındaki hava kabarcıklarını gidermek için 26 gauge bir iğne kullanın. İşlem tamamlandığında, düzeneği 85 °C'de 30 dakika boyunca kürleyin.

Kutu soğuduğunda, plakalara zarar vermemeye veya çok sert çekmemeye dikkat ederek pirinç plakaları kalıp kutusundan ayırın. Kürleşmiş birinci aşama parçayı kalıp kutusundan çıkarın. RTV uç kapağına delikler açmak için, çapı fiberlerin dış çapının en az iki katı olan bir hipodermik iğne kullanın; iğne yerindeyken fiberi delikten geçirin.

Ardından iğneyi çıkarın. Delik deseni, pirinç desen plakasına benzer olmalı ancak daha geniş bir şekilde yayılmalıdır. Sonrasında, uç kapaklarını daha büyük bir kalıplama kutusuna sabitleyin.

İkinci katman PDMS dökün ve kalan tüm gaz kabarcıklarını giderin. Tekrar 85 degrees Celsius sıcaklıkta 30 minutes boyunca kürleyin. İkinci kürlemeden sonra, numunedeki fazla PLA liflerini kesin.

210 °C'de 24 saat boyunca veya PLA liflerinin çoğu tahliye edilene kadar vakumlu fırına yerleştirin. Eğer herhangi bir PLA çıkarılamazsa, mikro kanallarda kalanları çözmek için bir mililitre kloroform enjekte edin. Bu işlem ünite üretimini tamamlar.

Bu prosedür, yukarıda gösterilen gaz değişim ünitesinde olduğu gibi, reçine içinde mikrovasküler yapıların üretilmesi için bir yöntem sunmaktadır. Sol alt kısımda, yapının bir segmentine ait detay görünmektedir.

Görsel netlik sağlamak amacıyla boyalar kullanılmıştır. Sağda, mikro kanalları oluşturmak için kullanılan 200 micron ve 300 micron deliklerin altıgen paterni yer almaktadır. Mikro kanallar tamamen boştur ve birbirlerinden 50 microns'tan daha az bir mesafe ile ayrılabilirler.

Mikrovasküler ağın yapısı, yalnızca feda edilebilir fiberlerin oluşturabileceği yapılarla sınırlıdır. Mikro kanallar içerisinde hem sızıntıların hem de tıkanıklıkların oluşması mümkündür. Bu gaz değişim ünitesinin sol tarafında bir tıkanıklık bulunmaktadır.

Bunlar genellikle bir çözücü ile temizlenebilir. Sağ tarafta bir sızıntı örneği görülmektedir. Bunlar, feda edilebilir lifler tamamen temizlenmediğinde veya yeterince gerilmediğinde oluşur. Bu teknikte uzmanlaşıldığında, liflerin oluşturulması 45 dakika, mikrovasküler ünitelerin imalatı ise 60 dakika sürer.

Bu videoyu izledikten sonra, feda edilebilir liflerin nasıl üç boyutlu bir desen oluşturacağını ve genel sürecin nasıl sorun giderileceğini iyi bir şekilde kavramış olmalısınız.