Name: Serbest biçimli Işık Aktüatörler - Mikroskobik Ölçeğinde imalat ve çalıştırma Kontrolü (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-25T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
Description: Öğrenin, mikroskobik ölçekte moleküler yönelimi manuel olarak desenleyerek ışık ile aktüasyonu kontrol etmeyi. Bu yöntem mikrobotik ve mikroakışkanlar alanlarında karmaşık hareket yetenekli mikro yapılar oluşturmak için kullanılır.

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

Bu sonuçlara önde gelen araştırma Avrupa Birliği&#39;nin Yedinci Çerçeve Programı (/ 2007-2013 FP7) kapsamında, Avrupa Araştırma Konseyi fon aldı / fotonik mikro robotik ve İİT TOHUM projesi Microswim gelen ERC hibe anlaşması n o [291349]. Biz de Ente Cassa di risparmio di Firenze destek için minnettarım. Biz geribildirim ve tartışmalar için LENS de Karmaşık Sistemler grubunun tüm Optics teşekkür ederim.

Not: Bu protokol, üç adımları içerir: LC moleküler oryantasyon için hazırlık ızgarası, IP-L, LCE ve hafif harekete karakterizasyonu DLW. Mikro manipülasyon sistemi, Şekil 5&#39;te gösterilmektedir ise doğrudan lazer yazma sistemi şematik, Şekil 1 &#39;de gösterilmiştir. 1. IP-L Izgara Kalıp Hazırlama <ol><li> bir mikroskop kapak slayt (3 cm çapında) dışarı atın ve aseton kullanılarak lens dokuları ile temizleyiniz. </li><li> yaklaşık 0.5 cm uzakta kendi merkezine cam slayt 3 farklı noktalarda metal ucu yardımı ile bazı ara parçaları (cam mikroküreler) yerleştirin. </li><li> burçlarının üstüne başka mikroskop lamı (çapı 1 cm) yerleştirin. Üst cam slayt üstüne hafifçe basmak için bir ucu kullanın. </li><li> sırasıyla üst camın sınır üç farklı noktalarda UV ile sertleşen yapıştırıcı bir damla (yaklaşık 2 | il) yerleştirin. </li><li> tutkal çok int nüfuz önceboşluk o tutkal katılaşmaya UV ışığı kullanın. Hücre artık oluşturulur. </li><li> bir pipet kullanılarak hücrenin sınırında, IP-L reçine bir damla (yaklaşık 10 ul) yerleştirin. Sıvı hücrenin tüm alana sızmış kadar birkaç dakika bekleyin. </li><li> numune tutucu üzerinde hücreyi düzeltmek ve doğrudan lazer yazma sistemi içine yerleştirmek için tutkal kullanın. </li><li> Bir 100X objektif seçin ve bu yüzey üzerinde eğim düzeltme ardından üst iç yüzeyinde arayüzü bulmak. </li><li> sırasıyla bir lazer gücü 6 mW bir tarama hızı ile 60 mm / saniye ile tasarlanmış bir IP-L rendeleme desen yapıları Yazın. Izgara desenler IP L eğri veya düz çizgiler ile yapılır. </li><li> Tekrarlayın 1.8 ve alt iç yüzeyinde 1.9 adımları. </li><li> hücreyi dışarı atın ve 12, hücre açmadan 2-propanol banyosunda örnek batırmak - 24 saat. </li><li> çözücü maddeden hücreyi dışarı atın ve 10 sıcak plaka (50 ° C) üzerinde kurutun - 20 dakika. </li></ol> 2. LCE Mikroyapı İmalatı <ol><li> dengesine Tedbir ~ 300 mg monomer karışımı. Tablo 1 &#39;de moleküler bileşim bakınız. </li><li> Bir cam şişe içinde hazırlanmış karışım koyun ve 70 sıcak bir plaka seti üzerine koydu - 80 ° C. </li><li> Tüm toz eriyiklerin kadar bekleyin Bir manyetik karıştırıcı ekleyin ve 1 st için karışımın karışımı (90-150 rpm). </li><li> 60 ° C &#39;de sıcak bir plaka üzerinde hücre yerleştirin. </li><li> Daha küçük bir cam slayt kenarında karışımdan bir damla (yaklaşık 20 ul) yerleştirin ve sıvı hücreye infiltratlar kadar bekleyin. </li><li> bir çapraz polarize ve sıcaklık kontrolörü ile optik mikroskop hücre aktarın. Aktarım sırasında karanlıkta her şeyi tutun ve UV filtre aydınlatma lambasının önce turuncu bir filtre koymak. </li><li> daha sonra sıcaklığı azaltmak, mikroskop, bir sıcaklık kontrol cihazı kullanılarak 60 ° C üzerinde bir hücrenin sıcaklığı, artış (2 - dakika başına 10 ° C), LC fazı için sıcaklık aralığını ölçmek için. Farklı moleküler bileşim ile bir karışımı, farklı bir LC fazı sıcaklığına sahiptir. İyi bir homojen nematik LC faz polarize eksenine göre her 45 ° örnek dönerken görüntü kontrastı inversiyon gözlemleyerek tarafından kabul edilebilir. </li><li> , Numune tutucu üzerinde hücreyi Fix DLW sistemi içine yerleştirin ve LC fazını ulaşmak için sıcaklığı ayarlamak (adım 2.7 olarak ölçülen). </li><li> alt iç yüzeyinde arayüzü bulmak ve arayüz bulmadan 100X objektif veya 10X objektif kullanılarak eğim düzeltme gerçekleştirin. </li><li> 100X amacı ile daha düşük bir cam slayt, bir lazer gücü ve 4 mW bir tarama hızı ile 60 mm / sn DLW&#39;ye kullanılarak LCE yapıları yaz. Aksi takdirde, (LCE yapısı tüm numune kalınlığı boyunca imal edilir) 10X objektif kullanarak bir lazer gücü ve 14 mW bir tarama hızı ile 60 mm / saniye ile kullanmak. </li><li> hücreyi dışarı atın ve bir bıçak kullanınÜst cam slayt kaldırarak hücreyi açın. </li><li> 5 dakika süreyle toluen banyosunda yapıları bırakın. </li><li> 10 dakika boyunca hava içinde örnek, kuru çıkar. </li></ol> LCE Microstructures Işık aktüatör 3. Karakterizasyonu <ol><li> optik mikroskop (20X) içinde örnek yerleştirin ve bir lazer ışını odak - yapıları üzerinde 10X objektif ile (CW, 532 nm, 50 500 mW). </li><li> optik mikroskop CMOS kamera (kare hızı 25.8 fps) ışık kaynaklı deformasyon gözlemleyin. </li><li> LCE mikroyapılarından yakın bir konumda cam ucu koymak için mikro manipülasyon sistemi (Şekil 5) manuel olarak kontrol kullanın. </li><li> yapı (ışık emme nedeniyle) LCE sıcaklığını arttırmak ve böylece yumuşatmak amacıyla, düşük güç (~ 20 mW) de lazer açınız. </li><li> bir LCE mikroyapı almak için bir cam ucu kullanın ve havada tutun. Bu işlem, cam yüzeyinden yapışmasını önlemek için gereklidir. </li><li> şarap fıçısıyüksek güç (&gt; 100 mW) için lazer e ve LCE yapısı deforme gözlemleyin. </li><li> mikroskop kamera ile ışık kaynaklı deformasyon kaydedin. </li></ol>

<ol><li>Tanaka, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biological+cells+on+microchips%3A+New+technologies+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens.+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Biological cells on microchips: New technologies and applications.</a> Biosens. Bioelectron. 23, 449-458 (2007).</li>
<li>Hierold, C., Jungen, A., Stampfer, C., Helbling, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano+electromechanical+sensors+based+on+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Sensor.+Actuator.+A-Phys%22%5BJournal%5D)">Nano electromechanical sensors based on carbon nanotubes.</a> Sensor. Actuator. A-Phys. 136 (1), 51-61 (2007).</li>
<li>van Oosten, C. L., Bastiaansen, C. W. M., Broer, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Printed+artificial+cilia+from+liquid-crystal+network+actuators+modularly+driven+by+light%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Printed artificial cilia from liquid-crystal network actuators modularly driven by light.</a> Nat. Mater. 8, 677-682 (2009).</li>
<li>Ulijn, R. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioresponsive+hydrogels%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+today%22%5BJournal%5D)">Bioresponsive hydrogels.</a> Mater. today. 10 (4), 40-48 (2007).</li>
<li>Roy, D., Cambre, J. N., Sumerlin, B. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Future+perspectives+and+recent+advances+in+stimuli-responsive+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Polym.+Sci%22%5BJournal%5D)">Future perspectives and recent advances in stimuli-responsive materials.</a> Prog. Polym. Sci. 35 (1-2), 278-301 (2010).</li>
<li>Zeng, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Resolution+3D+Direct+Laser+Writing+for+Liquid-Crystalline+Elastomer+Microstructures%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.Mater%22%5BJournal%5D)">High-Resolution 3D Direct Laser Writing for Liquid-Crystalline Elastomer Microstructures.</a> Adv.Mater. 26 (15), 2319-2322 (2014).</li>
<li>Ohm, C., Brehmer, M., Zentel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+Crystalline+Elastomers+as+Actuators+and+Sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Liquid Crystalline Elastomers as Actuators and Sensors.</a> Adv. Mater. 22 (31), 3366-3387 (2010).</li>
<li>Zeng, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alignment+engineering+in+liquid+crystalline+elastomers%3A+Free-form+microstructures+with+multiple+functionalities%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Alignment engineering in liquid crystalline elastomers: Free-form microstructures with multiple functionalities.</a> Appl. Phys. Lett. 106 (11), 111902(2015).</li>
<li>Malinauskas, M., Farsari, M., Piskarskas, A., Juodkazis, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+laser+nanostructuring+of+photopolymers%3A+A+decade+of+advances%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rep%22%5BJournal%5D)">Ultrafast laser nanostructuring of photopolymers: A decade of advances.</a> Phys. Rep. 533 (1), 1-31 (2013).</li>
<li>Liu, D., Bastiaansen, C. W. M., den Toonder, J. M. J., Broer, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photo-switchable+surface+topologies+in+chiral+nematic+coatings%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Edit%22%5BJournal%5D)">Photo-switchable surface topologies in chiral nematic coatings.</a> Angew. Chem. Int. Edit. 51 (4), 892-896 (2012).</li>
<li>Yang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micron-sized+main-chain+liquid+crystalline+elastomer+actuators+with+ultralarge+amplitude+contractions%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Micron-sized main-chain liquid crystalline elastomer actuators with ultralarge amplitude contractions.</a> J. Am. Chem. Soc. 131 (41), 15000-15004 (2009).</li>
<li>Yan, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-switchable+behavior+of+a+microarray+of+azobenzene+liquid+crystal+polymer+induced+by+photodeformation%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Rapid+Commun%22%5BJournal%5D)">Light-switchable behavior of a microarray of azobenzene liquid crystal polymer induced by photodeformation.</a> Macromol. Rapid Commun. 33 (16), 1362-1367 (2012).</li>
<li>Liao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alignment+of+liquid+crystal+molecules+in+a+micro-cell+fabricated+by+femtosecond+laser%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Alignment of liquid crystal molecules in a micro-cell fabricated by femtosecond laser.</a> Chem. Phys. Lett. 498, 188-191 (2010).</li>
<li>Zeng, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-fueled+microscopic+walkers%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Light-fueled microscopic walkers.</a> Adv. Mater. 27, 3883-3887 (2015).</li>
<li>Flatae, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optically+controlled+elastic+microcavities%5BTitle%5D)+AND+%22Light%3A+Science+%26+Applications%22%5BJournal%5D)">Optically controlled elastic microcavities.</a> Light: Science & Applications. 4, 282(2015).</li>
</ol>

Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.

IP-L mikro ızgara yönlendirme tekniği sıvı kristal monomerlerin yönlendirmek için DLW ile entegre edilmiştir. Daha sonra lazer yazılı LCE mikro yapılar da mikro ölçekte tasarlanmış uyum desenli olabilir. Bu teknik bize birden fazla işlevleri destekler bileşik LCE öğeleri oluşturmanıza olanak sağlar. Doğru 3D mikro ve çalıştırma kontrolünü oluşturmak için olağanüstü yeteneği ile, bu teknik elastomer esaslı mikroskobik robotlar 14 oluşturmak için kullanılacak ve ışık ayarlanabilir cihazların 15 elde edilmesi için yeni stratejiler bir bolluk açmak için bekliyoruz. hazırlık iki kritik adım vardır. İlk bir hücrenin iki bardak sıkı (adım 1.4, 1.5) yapıştırılmış olmasıdır. UV yapıştırıcı gelişimi esnasında hücre geometrisi stabilitesini korur: diğerine göre hücrenin cam hareketinin bir kötü uyum ile sonuçlanırLCE. İkincisi, LCE yapısı yazma sırasında lazer yazma hızı 100X amacı seçilmiş ise mümkün olduğunca yüksek olmalıdır. Nedeniyle lazer yazma işlemi sırasında LCE güçlü şişlik, kabartılmış yapı böylece fabrikasyon aktüatör kalitesini etkileyen, tasarlanmış konumu dışında hareket olacaktır. Bazı durumlarda, ışık kaynaklı şekil değiştirebilirlik yapılarında bozulmaya görülmektedir. Bu yüksek aydınlatma yoğunluğu altında boya ağartma nedeniyle olabilir. Boya molekülleri kapatıldıktan sonra, LCE yapı, saydam ortam olarak davranan ve ışık emme / ışığın neden olduğu deformasyon bastırılır. Daha düşük lazer gücü LCE mikro yapıların çalıştırılması için daha güvenli olacaktır. Bu yöntemin bazı dezavantajları da vardır. İlk olarak, tüm işlem, nispeten uzun bir zaman alır. samp daldırarak yapılan hücre yapılandırması, ilk IP-L gelişim sürecini (sürdürülebilmesi içinBir solvent banyosuna le) hücre açmadan 2-proponal içinde gerçekleştirilmektedir. Gelişmekte olan zamanı ve böylece hücre boyutu ve boşluğun kalınlığına bağlıdır ve genellikle 12 - 24 saat. lazer kaynaklı ablasyon desen ve lazer kaynaklı kimyasal olarak modifiye edilmiş bir yüzey gibi diğer lazer yazılabilir desenleri ile ızgara IP L değiştirilmesi LC hizada ve üretim zaman büyük azalma ile sonuçlanabilir. İkincisi, LCE daima cam yüzeye yapışmayı uğrar yumuşak bir konudur. mikroyapıları yüzeye sopa ışık kaynaklı deformasyon bastırıldı. Üçüncü olarak, yapı yüksekliği hücre kalınlığı ve objektif bir çalışma mesafesi ile sınırlıdır. Lazer yazı sisteminde, maksimum yükseklik yaklaşık 100 mm. Son zamanlarda geliştirilen 3D baskı teknikleri makroskobik ölçekte mezoskopik ışık çalıştırılan LCE yapısını oluşturmak için iyi bir aday olabilir. Bununla birlikte, polimerizasyon sırasındaki moleküler oryantasyon muhafaza olabilirendişe ana konu olarak. bir diğer mevcut tekniklerle mümkün olmadığı, gerçekten mikro 3D serbest form aktüatörler elde etmek için izin verir, çünkü bu yöntem tektir. LCE mikroyapılar farklı moleküler yönelimleri ve işlevleri ile desenli olabilir. Daha fazla kimya mühendisliği ile bu tekniğin uygulanması, diğer uyarıcı kaynaklarına aktüatörler duyarlı hale sağlayacak ve verimli mikro robotlar ve yumuşak fotonik aygıtların geliştirilmesi için açılacaktır.

Mikrouyarıcılar başka bir mekanizma veya sistemin işletimi için harici enerji iletimi mikroskobik yapılardır. Kompakt boyutu ve uzaktan kumanda yeteneği, yaygın laboratuar-on-chip sistemleri 1, 2 mikro-algılama ve mikro robotik 3 kullanılmaktadır. Bugüne kadar mevcut aktüatörler gibi dış alanı ile tek yönde 5 bükme bir hidrojel matriks 4 şişlik / çöküşü, daralma / sadece basit eylemleri gerçekleştirebilirsiniz. Son zamanlarda geliştirilen teknikler mikroskopik ölçekli tahrik yapıları 6 imal etmek için etkin olmasına rağmen, aynı uzunlukta ölçekte bu actuations kontrol etmek için büyük bir meydan okuma hala. Bu yazıda 3D ışık kontrol tahrik özelliklere sahip mikro aktive hazırlamak için bir yöntem bildirir. teknik, doğrudan lazer yazı (DLW) temel alan ve sıvı kristalin elastomerleri (LCEs) &#39;de gösterilmiştir. LCEs sof vardırelastomer ve sıvı kristal yönelimi özelliğini penye t polimerleri. Dış stimuli 7 çeşitli altında - (% 400 20), bu malzemeler, büyük deformasyon yeteneğine sahiptir. Mikro aktuatörler için LCEs kullanmanın avantajı mikroskopik ölçekte 8 geçirilmesini kontrol etmek için izin verir yapılarda mühendislik moleküler düzen kolaylık olduğunu. LC monomerler tek adımlı foto-polimerizasyonu sağlayan akrilat kısımla sentezlenir. Bu özellik 3D mikro yapıların imalatı için litografik teknikler farklı türde erişim sağlar. verilmedi yanıt moleküller olarak azo boyalar ko-polimerizasyon işleminde, polimer ağına bağlanır. Bu tür moleküller ışık kontrollü deformasyon karşılayabilme sistemin ışık kaynaklı ısıtma ile (sis izomerleştirme trans) güçlü ışık tepki yeteneği birleştirir. DLW ışığa Materi polimer yapıları elde etmek için kullanılan bir tekniktirodaklanmış bir lazer ışın demeti 9 uzamsal kontrolü ile diğ. DLW moleküler uyum 6 kaybetmeden LCE 3D serbest form yapıları oluşturulmasını sağlar. LCE mikro aktuatörler imalatında DLW çeşitli avantajları vardır. İlk olarak, çözünürlük mikron altı ölçek ulaşabilir ve yapılar 6 gerçekten 3D bulunmaktadır. Önceden bildirilen LCE mikro üretim yöntemleri, örneğin., Yaklaşık 10 mikron ve sadece aşağı çözünürlüğü sağlanan maskeli maruz kalma 10 ve 11 kalıplama çoğaltma, 2D geometriye sahiptir. İkinci olarak, DLW temassız bir üretim sürecidir. Uygun bir çözücü tasarlanmış yapılandırmayı sürdürmek yüksek kaliteli yapılar gelişebilir. Replika döküm tekniği nadiren alt mikron çözünürlüğü 12 verir ve yapısal kalite kontrol etmek zordur. Üçüncü olarak, lazer yazma mikroskobik ölçekte 8,13 yerel LC yönlendirme için çok yönlü seçenekler sunar. LC oryantasyon teknikleri çeşitli türleri arasında, sürtünme mos olduğunuLC molekülleri yönlendirmek için etkili bir yol t yaygın LCE ince filmin hazırlanmasında kullanılmıştır. Bu genellikle LC monomer infiltre bir hücrenin iç yüzeyleri üzerinde Mikroyivlerin oluşturmak için polimer tabakaları sürtünme ile elde edilmiştir. Nedeniyle yüzey demirleme etkisi, bu tür microgrooves oluk yönünde LC molekülünü yönlendirmek mümkün. DLW çok daha yüksek doğruluk ile önceden tasarlanmış yönde seçilen bölgeye bu mikro oluklarda doğrudan fabrikasyon sağlar. Tüm bu özellikler, DLW imalat ve mikroskopik ölçekte harekete kontrolü için mükemmel bir özgün tekniği tercih. DLW dayanarak, LCE mikroyapılar farklı moleküler yönelimleri ile desenli olabilir. Tek bir LCE yapısı içinde bileşik hizalama, çok fonksiyonlu actuations mümkün olmaktadır. yöntem, LC monomer karışımının her türlü LCE mikro aktuatörler imalatı için de kullanılabilir. başka kimyasal ürünler olarak, bunu yapmak mümkündürdiğer uyarıcı kaynaklarına duyarlı aktüatörler, örneğin., nem ya da farklı dalga boyunda aydınlatma.

<table><tbody><tr><td>Moleküler: LC monomer</td><td>SYNTHON Chemicals GmbH & Co. KG</td><td>Karışımda ST03866</td><td>~%78 mol</td></tr><tr><td>Moleküler: LC çapraz bağlayıcı</td><td>SYNTHON Chemicals GmbH & Co. KG</td><td>ST03021</td><td>Karışımda %20 mol</td></tr><tr><td>Moleküler: Azo boya</td><td>Sentezi, Ref. 6</td><td></td><td>Karışımda %1 mol. Işığa duyarlı bileşen, ısı tahrikli aktüatörler için imalatta hariç tutulabilir.</td></tr><tr><td>Moleküler: Başlatıcı</td><td>Sigma</td><td>Irgacure 369</td><td>1 - 2 mol karışımında 10</td></tr><tr><td>ila 100 &mikro;m çapında</td> <td>Spacer</td><td>Thermo scientific</td><td></td> Microsphere.</tr><tr><td>IP-L</td><td>Nanoscribe GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UV kürleme tutkalı</td><td>Ağırlıkça</td><td>%1 başlatıcılı ev yapımı IP-L (Irgacure 369)</td>Mikroskop kapak lamı MENZEL-GL&Auml;<td></td></tr><tr><td></td><td> SER</td><td></td><td>Çap: 1 veya 3 mm, Kalınlık: 0,16 - 0,19 mm</td></tr><tr><td>UV LED lamba</td><td>Thorlabs</td><td>M385L2-C4</td><td>Dalga boyu: 385 &# 177; 10 nm</td></tr><tr><td>532 nm lazer</td><td>Şangay Rüyası Lazerler</td><td>SDL-532-500T</td><td>500 mW lazer</td></tr><tr><td>Doğrudan Lazer Yazma sistemi</td><td>Nanoscribe GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sıcak plaka</td><td>Linkam Scientific Instruments Ltd.</td><td>PE120</td><td>Sıcaklık aralığı: -20 ila 120 ° C; C</td></tr><tr><td>Mikroskop</td><td>Zeiss</td><td>Axio Gözlemci A1</td><td>Çapraz polarizörlü</td></tr><tr><td>Mikro manipülatör</td><td>Narishige</td><td>MHW-3</td><td></td></tr></tbody></table>

serbest biçimli işık aktüatörler - mikroskobik Ölçeğinde imalat ve çalıştırma kontrolü

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Sıvı kristal elastomerler (LCEs) dış uyaranlara tepki olarak geri dönüşümlü şekil değişikliği yapabilen akıllı malzemeler ve birçok alanda araştırmacıların ilgisini çekmiştir. Çalışmaların çoğu makroskopik LCE yapılarda (film, lifler) odaklanmış ve minyatür henüz emekleme aşamasında olduğunu. Son zamanlarda, litografi teknikleri geliştirilmiştir, örneğin., Maske maruz kalma ve çoğaltma kalıp, sadece LCE ince filmler üzerinde 2B yapılar oluşturmak için izin verir. Doğrudan lazer yazma (DLW) mikroskopik ölçekte gerçekten 3D imalat erişimi açar. Ancak, aynı uzunlukta ölçekte harekete topoloji ve dinamiklerini kontrol eden bir sorun olmaya devam etmektedir. Bu yazıda keyfi üç boyutlu şeklin LCE mikroyapısında sıvı kristal (LC) moleküler hizalama kontrol etmek için bir yöntem rapor. Bu LCE yapıları hem de doğrudan lazer yazılı bir kombinasyonu ile de indükleyici micrograting kalıpları için mümkün olduYerel LC hizalama. Izgara desen çeşitli tipleri, daha sonra LCE yapılarına desenli farklı LC saflaşma tanıtmak için kullanılmıştır. Bu protokol, böylece birden fazla işlevleri yeteneğine sahip olmanın, bir çoklu opto-mekanik tahriki gerçekleştirmek mümkün tasarlanmış hizalanmalar ile LCE mikro elde etmesini sağlar. Uygulamalar ayarlanabilir fotonik, mikro-robotik, laboratuvar-on-chip teknolojisi ve diğerleri alanlarında öngörülebilir.

Şekil 1 lazer yazma optik set up gösterir. Sistem 100 MHz tekrarlama oranı 130 FSEC darbe üreten bir 780 nm fiber lazer oluşur. Lazer ışını bu numune içine odaklanmış optik mikroskop objektif diyafram kiriş profili ayarlamak için bir teleskop içine yansır. Mikroskop, 3D piezo sahne 2 nm çözünürlükte 100 mm / sn maksimum hız ile örnek çeviri için 300 × 300 × 300 mikron 3 seyahat aralığı ile yüklenir. görüntü aynı amaca göre dibinde toplanır ve bir CCD kamera bir ışın ayırıcı yansıyan ise kırmızı lambadan doğrusal polarize ışık, üstten örnek aydınlatır. kamera önce, başka bir polarize kontrastlı çapraz polarize aydınlatma elde etmek için kullanılır. Şekil 2, tarama Elec gösterirlazer tron ​​mikroskobu (SEM) görüntüleri, IP-L micrograting desenleri (Adım 1) Yazılı. olukların (yukarıdan Valley) yüksekliği yaklaşık 700 nm iken, 1,200 nm - kanal mesafesi 400 aralığındadır. farklı yönlerde olan Izgara desen LCE elemanının arzu edilen harekete bağlı olarak, farklı bir LC hizalanmalar neden olabilir. Şekil 3 IP-L ızgara desenleri (2.7 Adım) tarafından uyarılan LC monomer yönünü gösterir. İlk olarak, 100 x 100 um 2 boyutu olan mikro ızgara deseni dört çeşit her biri bir cam hücresi (şematik olarak Şekil 3a&#39;da gösterilen) karşılıklı yanları üzerinde imal edildi. Nedeniyle yüzey demirlemesi, sızmış LC monomerler böylece polarize optik mikroskop (POM) görüntü (Şekil 3b) 45 ° kontrast inversiyon sergileyen, ızgara çizgileri yönü ile birlikte yönlendirilmiş edilmiştir. Şekil 4 farklı yönde (Adım 2.10) IP-L ızgara ağlarda fabrikasyon bir LCE nano nokta / çizgi SEM görüntüleri gösterir. ızgara ağ içinde, LCE yapıları daha toluen içinde gelişmesine çok daha yüksek direnç, sınırlı olur. bağlantısız LCE minimum genişlik ızgara deseni olmayan DLW kararı ile tutarlıdır ~ 300 nm olarak ölçülmüştür edilmiştir. Fotonik uygulamaları için başka ilginç bir yaklaşım. Büyük ölçekli periyodik yapının gerçekleştirilmesi olmak 4 Şekil olabilir (c, d) 2D LCE mikro-ızgara ağı içinde periyodik yapılar gösterir. Şekil 4, yerleştirilmiş POM resimlerde gösterildiği gibi hizalama de, bu nano-içinde korunur (c, d). Ancak, ışık kaynaklı deformasyon bu nanoyapılardaki elde edilememiştir. IP-L ızgara içinde, nano-LCE elemanları yüksek sınırlı ve yapışma görünür bir deformasyonu önler edilmiş olmasıdır. </p&gt; Mikro manipülasyon sistemi ev yapımı yansıyan mikroskop dayalıdır ve Şekil şematik olarak gösterilmiştir 5. 10X objektif dikey duran bir optik breadboard yerleştirilen bir lensi boru üzerine monte edilmiştir. A 730 nm IR LED ışık kaynağı olmayan bir polarize ışın ayırıcı ile aydınlatma için kullanılır. yansıyan görüntü aynı amaca tarafından toplanan ve kameraya tahmin edilmektedir. Sürekli katı hal 532 nm lazer 45 ° &#39;lik bir insidans açıyla uzun bir pas dikroik ayna (% 50 iletim ve 567 nm&#39;de yansıma) tarafından objektif olarak birleştirilmiştir. Bir güç ölçer, lazer gücünün gerçek zamanlı tespiti için dikroik ayna sonra iletilen ışın ölçer. 150 mikron çaplı ~ A gevşek odaklanmış lazer nokta ~ 10 W / mm 2 maksimum aydınlatma yoğunluğunu oluşturur. Lazer yoğunluğu lazer önüne yerleştirilen bir değişken nötral yoğunluk filtresi tarafından kontrol edilir. objektif Aşağıda, 3D manuel translation aşamalı örnek çeviri için kullanılır. yapıldı aşaması yüklü bir ısıtma aşaması 0.5 ° C doğruluğu olan 120 ° C ile -20 arasında bir aralıkta numune sıcaklığının hassas kontrolü için kullanılır. İki manuel çeviri aşamaları üzerine monte iki cam ipuçları örnek konumuna yakın, sol ve sağ tarafta konulmuştur. Yapı mikro manipülasyon dikkatle çeviri aşamaları yardımıyla ipuçları hareket ettirerek gerçekleştirilebilir. hizalama ve deformasyon korelasyon göstermek için, 60 mikron çapında ve 20 mm yüksekliğinde dört LCE silindirik yapıları imal. Bu silindirler dört farklı odaklı IP-L ızgara bölgeler (1 mikron dönemi) yazılıdır. ışık uyarma altında, LCE içindeki boyalar ışık enerjisini absorbe ve ağ içine aktarın. LCE yapıları kadar ısıtılır ve daha sonra (izotropik için nematik) faz geçiş uğratılırlar. Böyle bir faz geçişi de yardımcı oluyorAynı ışık uyaranlara altında boya sis izomerizasyonu trans tarafından. Böylece, yapıların orijinal LC hizalama yönetmen boyunca sözleşme ve dik yönde 7 genişletin. Şekil 6 (3.1 adım) &#39;de gösterildiği gibi, bir IP-L ızgaralar neden olduğu farklı bir lokal dizileri bağlı olarak, bu yapılar, farklı yönleri boyunca deforme olurlar. Bu teknik, tek bir yapıda uyum birden fazla türde ihtiva bileşik aktüatörler, oluşturulmasını sağlar. Şematik olarak, Şekil 7&#39;de gösterildiği gibi hizalama deseni iki bölümü olan bir 400 x 40 x 20 um 3 boyutlu LCE şerit, imal edilmiştir: (a). Bu hizalama bölümler farklı bir yönde her bir 90 ° bükülmüş yönünü içerir. Paralel hizalama sözleşme ile yüzey, dik hizalama ile bir ışık aydınlatması altında büyürken. yapısı pi olmuşturmikromanipülasyon sistemi tarafından cked ve bir cam ucu ile hava yapıldı. Çift eğilme ışık aydınlatması (Adım 3.3) altında gözlendi. (Optik kıyıcı kullanarak) bir modüle lazer ışını döngüsel deformasyonları neden olabilir. LCE lazer modülasyon frekansı (&gt; 1k Hz) Aşağıdaki yanıt verebilir. Bununla birlikte, deformasyon amplitüdü frekansı 14 artması ile azalmaktadır. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/53744/53744fig1.jpg" /> Şekil 1: Optik Doğrudan Lazer Yazma Kurma bir 780 nm lazer ışını (130 FSEC nabız, 100 MHz tekrarlama oranı) mikroskop içine bağlanmış ve numune içine bir optik mikroskop objektif ile odaklanmıştır.. 300 × 300 × 300 mikron 3 seyahat aralığına sahip bir 3D piezo sahne lazer pozlama sırasında numune çeviri için kullanılır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53744/53744fig1large.jpg" target="_blank">A la görmek için buraya tıklayınız</a><html> Bu rakamın rger sürümü. <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/53744/53744fig2.jpg" /> Şekil 2:. IP-L Mikro ızgaralar SEM görüntüleri a) Tek yönlü paralel hat yapısı. b) Radyal ızgara deseni. Ölçek çubuğu:. 10 mikron <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53744/53744fig2large.jpg" target="_blank">bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/53744/53744fig3.jpg" /> Şekil 3:. LC yönelimi için tasarlanmış mikro ızgara desen IP-L LC Oryantasyon øndükle Mikro ızgara a) şematik. micrograting desenleri ile oluşturulan LC oryantasyon b) POM görüntüsü. Ölçek çubuğu 50 mm. Kırmızı renk ise foto-polimerizasyonu engelleyen filtre etmektir.ge.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/53744/53744fig4.jpg" /> Şekil 4:. LCE nanodots ızgara ağı içinde imal ederken, IP-L Izgara ağları içinde gömülü LCE Nanoyapıların SEM görüntüleri a) ve b) iki mikro ızgara kalıplar, farklı yönleri boyunca DLW&#39;ye ile imal edilmiştir. c) ve d) Periyodik LCE nano yapılar, IP-L ızgaralar aynı tip içinde gömülü. Insets yapıların POM görüntü vardır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53744/53744fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/53744/53744fig5.jpg" /> Şekil 5:. Mikromanipülasyon Kur şematik bir CW katı hal 532 nm lazer bir içine bağlanır<html> ev yapımı mikroskop sistemi. Bir 10X Amaç görüntüleme ve uyarma için 532 nm lazer odaklama için kullanılır. Cam ucu manipülatörler ile donatılmış iki adet elle çeviri aşamaları örnek mikro manipülasyon için kullanılır. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53744/53744fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/53744/53744fig6.jpg" /> Şekil 6: Dört Farklı IP-L Micrograting Bölgeleri Hakkında LCE Mikro silindir Işık uyarılı Farklı Yönelimler dört farklı odaklı mikro ızgara bölgelerde yazılı 60 mikron çapında ve 20 mm yüksekliğinde) Dört LCE silindirik yapılar.. Bir 532 nm lazer radyasyonu (-2 10 W mm) maruz kaldığında b) LCE silindirler) ızgara kaynaklı hizalanmalarda bağlı olarak farklı eksenler (boyunca deforme. Ölçek çubuğu: 100 mikron.les / ftp_upload / 53744 / 53744fig6large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/53744/53744fig7.jpg" /> Şekil 7: çok sayıda moleküler Alignments ile LCE mikro yapıların ışık kaynaklı deformasyon tek LCE şerit ters 90 ° bükülmüş hizalanmalar iki bölümden a) şematik.. b) ve c) 532 nm lazer aydınlatma (3 G mm altında ters yönde eğilme 400 mikron uzunluğunda LCE şerit optik görüntü -2) 8. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53744/53744fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Burada, hem şeklin hem de moleküler hizalamanın doğrudan lazer yazma kullanılarak nanometre ölçeğinde doğrulukla tasarlanabildiği 3D polimerik mikro/nano yapılar üretiyoruz. Çeşitli sıvı kristal elastomer mikro yapılarının ışık kaynaklı deformasyonu mikroskobik ölçekte kontrol edilebilir.

Serbest biçimli Işık Aktüatörler - Mikroskobik Ölçeğinde imalat ve çalıştırma Kontrolü

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

Bu iki adımlı lazer yazma prosedürünün genel amacı, elastomer bazlı mikrometre boyutunda ışıkla harekete geçiren yapılar elde etmektir. Yöntem, mikrobiyotlar ve mikroakışkanlar alanlarındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Karmaşık hareketle tek bir mikro yapının nasıl oluşturulacağı gibi.Bu tekniğin ana avantajı, moleküler oryantasyonun mikro ölçekte manuel olarak modellenebilmesidir. Böylece, spesifik çalıştırma şekli açık bir şekilde kontrol edilebilir. Bu yöntemlerden bazıları mikrobiyotiğin içini sağlayabilir, ancak aynı zamanda fotonik cihazlarda ayarlama veya farklı uyaranlara yanıt veren malzemeler gibi farklı sistemlere de uygulanabilir.Prosedürün bir kısmını göstermek, laboratuvarımdan bir doktora sonrası olan Daniele Martella olacak. Başlamak için, aseton ve lens mendili ile 3 cm çapında bir cam kapak sürgüsünü temizleyin. Daha sonra forseps veya cımbız kullanarak, slaytın üzerine merkez noktasından yaklaşık yarım santimetre uzakta bazı cam mikro küreler yerleştirin.Bunlar ara parça görevi görür. Ara parçaların üzerine 1 cm çapında bir mikroskop sürgüsü yerleştirin ve yavaşça yerine bastırın. Daha sonra, ara parçaların bulunduğu üç farklı noktadaki slaytlar arasındaki boşluğa yaklaşık iki mikrolitre UV kürleme yapıştırıcısı ekleyin.Yapıştırıcı boşluğa kadar nüfuz etmeden önce, yapıştırıcıyı sertleştirmek için UV ışığı kullanın. Bu, deney için hücreyi oluşturur. Şimdi hücrenin kenarı boyunca yaklaşık 10 mikrolitre IPL reçinesi bırakın.Sıvı hücrenin tüm alanına sızana kadar birkaç dakika bekleyin. Daha sonra Fixo sakız yapıştırıcısı kullanarak hücreyi numune tutucuya sabitleyin. Düzeneği Doğrudan Lazer Yazma sistemine yerleştirin ve 100X'lik bir objektif kullanarak üst iç yüzeydeki arayüzü bulun.Ardından, slayt tamamen yatay olmadığı için bir eğim düzeltmesi yapın. Şimdi saniyede 60 mikronda 6 miliwatt lazer gücü kullanarak tasarlanan IPL derecelendirme modellerinin yapılarını yazın. Derecelendirme desenleri eğriler veya düz çizgilerle yapılır.Ardından arayüzü bulun ve alt iç yüzeye doğru şekilde eğin. Deseni oraya da yazın. Şimdi hücreyi 12 ila 24 saat boyunca bir izopropanol banyosuna aktarın.Hücreyi henüz açmayın. Ertesi gün, hücreyi 50 santigrat derecelik bir ocak gözünde 10 ila 20 dakika kurutun. Yaklaşık 300 mg monomer karışımını ölçerek bu prosedüre başlayın.Karışımı bir cam şişeye yükleyin ve tozu eritmek için 70 ila 80 santigrat derece arasında ayarlanmış bir ocak gözüne koyun. Eridikten sonra 90 ila 150 RPM arasında bir saat karıştırın. Karışım homojen hale geldiğinde, hazırlanan hücreyi 60 santigrat derecede ocak gözüne yerleştirin ve daha küçük cam slaytın kenarı boyunca 20 mikrolitre karışım bırakın.Sıvının hücreye girmesine izin verin. Ardından slaytı ışıktan koruyun ve çapraz polarizör ve bir sıcaklık kontrol cihazı ile mikroskoba aktarın. Hücreyi aydınlatmadan önce, UV'yi filtrelemek için lambaya turuncu bir filtre takın. Daha sonra ısıtılmış aşamayı kullanarak hücreyi 60 santigrat derecenin üzerine ısıtın.Şimdi sıvı kristal faz için sıcaklık aralığını ölçmek için sıcaklığı dakikada iki ila 10 santigrat derece oranında azaltın. Polarizör eksenine göre 45 derece döndürürken numuneyi görüntü kontrastı ters çevirme ile gözlemleyin. Sonunda, iyi bir homojen nematik sıvı kristal fazına dikkat edilmelidir.Ardından, hücreyi DLW sistemi için bir numune tutucuya sabitleyin. Numuneyi yükleyin ve sıvı kristal fazına ulaşmak için sıcaklığı ayarlayın. Ardından alt iç yüzeyin arayüzünü bulun ve 100X'lik bir objektif kullanarak eğim düzeltmesini gerçekleştirin.Daha sonra LCE yapılarını dört miliwatt'lık lazer gücüyle ve saniyede 60 mikron'da yazın. 10X'lik bir objektif kullanılıyorsa, lazeri 14 miliwatt'a ayarlayın ve arayüzü bulma konusunda endişelenmeyin. Bu durumda yapı, numunenin tüm kalınlığına göre imal edilir.Ardından hücreyi boşaltın ve üst cam sürgüyü çıkarmak için bir bıçak kullanın. Üst sürgü çıkarıldığında, yapıları beş dakika boyunca bir Toluene banyosuna daldırın ve ardından 10 dakika boyunca havayla kurutun. LCE mikro yapılarını karakterize etmek için, numuneyi ev yapımı mikroskoba yerleştirin ve 10X objektif kullanarak yapılara bir lazer odaklayın.Şimdi bir CMOS kamera kullanarak, ışığın neden olduğu deformasyonu gözlemleyin. Mikro manipülasyon sisteminin manuel kontrolünü kullanarak, manipülatör kollarında bulunan cam mikro uçları LCE mikro yapılarına yakın bir yere koyun. Şimdi LCE'nin sıcaklığını artırmak ve böylece yapıyı yumuşatmak için lazeri düşük güce, yaklaşık 20 miliwatt'a getirin.Ardından, bir LCE mikro yapısını almak ve havada tutmak için cam uçları kullanın. Bu işlem, cam yüzeyden yapışmayı önlemek için gereklidir. Ardından, lazer gücünü 100 miliwatt'ı aşan artırın.Ardından, analiz için LCE yapısının ışık kaynaklı deformasyonunu kaydedin. 60 mikron çapında ve 20 mikron yüksekliğinde dört LCE silindirik yapı, bir mikron periyodu ile dört farklı yönlendirilmiş IPL derecelendirme bölgesi üzerinde üretildi. Işık uyarımı altında, LCE'deki boyalar enerjiyi emdi ve ağa aktardı.Yapılar nematikten izotropik faza geçti, orijinal LC hizalama direktörü boyunca büzüldü ve dikey yönde genişledi. Bu teknik, tek bir yapıda birden fazla hizalama türü içeren bileşik aktüatörlerin oluşturulmasını sağlar. Örneğin, 400 x 40 x 20 mikronluk bir LCE şeridi, 90 derecelik bir bükülme içeren iki hizalama deseni bölümü ile üretildi.Işık aydınlatması altında, paralel hizalamaya sahip yüzey büzülürken, dikey hizalamaya sahip olan yüzey genişledi. Böylece yapı iki farklı yönde bükülür. Bu videoyu izledikten sonra, Doğrudan Lazer Yazma kurulumu kullanarak sıvı kristal elastomerlerin nasıl hizalanacağını ve mikro aktüatörlerin ışık kullanarak nasıl hareket ettirileceğini iyi anlamış olmalısınız.

free-form-light-actuators-fabrication-control-actuation-microscopic

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu protokolde, teknolojinin dayandığı dikey yerinden mesajların microactuator dizi imalat, ve nasıl bu temel teknoloji, yüksek verimli mekanik dinamik hücre kültürü, hem de iki boyutlu ve üç boyutlu kültür yapmak için değiştirilebilir göstermektedir paradigmalar.

Mekanik Dinamik Hücre Kültürü için Microfabricated platformlar

Bu makale, cerrahi manipülatörler için yumuşak bir ünitenin tasarımını ve üretimini açıklamaktadır. Temel modül, çok yönlü bükülme ve uzama elde etmek için üç esnek akışkan aktüatör ve sertlik kontrolünü sağlamak için granül sıkışma tabanlı bir mekanizma içerir. Tam bir mekanik karakterizasyon da rapor edilmiştir.

Tasarım ve Yumuşak Modüler Robotlar için bir Elastomerik Birimi Fabrikasyon Minimal İnvaziv Cerrahi

Bu el yazması, silikon membranlara dayalı dielektrik elastomer yumuşak aktüatörlerin üretimi için üretim sürecini göstermektedir. Üretimin üç temel aşaması ayrıntılı olarak sunulmaktadır: ince silikon membranların bıçak dökümü; uyumlu elektrotların tampon baskısı; ve tüm bileşenlerin montajı.

Silikon tabanlı Dielektrik Elastomer Aktüatörler Fabrikasyon Süreci

Mechanobiology araştırma için yeni araçlar nasıl mekanik stres anlamak için gerekli biyokimyasal yollar etkinleştirir ve biyolojik yanıt aydınlığa çıkartıyor. Burada, hücresel tepkilerin yüksek çözünürlüklü görüntüleme sağlayan bir mikrosıvısal tuzak ile immobilize hayvanların seçici mekanik uyarılması için yeni bir yöntem vitrin.

Mekanik stimülasyon ve yüksek çözünürlük görüntüleme C. elegans bir havacilik aygıtı kullanma

Bu makalede mikrosıvısal süreci ve sıvı kristal elastomerler kişiseldir parçacıkları hazırlamak için parametreler açıklanır. Bu işlem çalıştırma büyüklüğü yanı sıra parçacıklar ve onların boyutu ve şekli (gelen oblate şiddetle muhtemelen için çekirdek-kabuk ve Janus türleri morfoloji) varyasyon prensibi hazırlık sağlar.

Sıvı kristal Elastomer aktüatörler mikrosıvısal hazırlanması

Burada yumuşak Pnömatik ağ aktüatörler imalat yöntemi ile eğik odaları mevcut. Aktüatörler eşleşmiş bükme ve hareketleri, büküm üretme yeteneğine sahip olan yumuşak robotik uygulama onların genişletiyor.

Yumuşak Pnömatik ağ aktüatörler eğik Chambers ile imalatı

Bu protokol, yumuşak pnömatik aktüatörlerin ve robotların ince form faktörüne sahip hızlı üretim yöntemini açıklamaktadır. Üretim yöntemi termoplastik poliüretan (TPU) levhaların laminasyonu ile başlar ve ardından iki boyutlu bir örüntünün lazer lekesi/kaynaktan aktüatör ve robotlar oluşturur.

İnce Yumuşak Pnömatik Aktüatör ve Robotların Hızlı İmalatı

Bu makalede, biyomedikal, biyomimetik ve yumuşak robotik uygulamalarında aktüatörler için iyonik elektromekanik olarak aktif kompozit malzemelerin hızlı ve basit bir üretim süreci açıklanmaktadır. Önemli üretim adımları, aktüatörlerin nihai özellikleri için önemi ve bazı ana karakterizasyon teknikleri ayrıntılı olarak açıklanmıştır.

Karbon Bazlı İonik Elektromekanik Aktif Yumuşak Aktüatörlerin İmalatı

Bu protokol, kertenkeleden ilham alan yumuşak bir robotun üretim, kontrol ve tırmanma performansının değerlendirilmesi için gerçekleştirilecek adımların ayrıntılı bir listesini sağlar.

Gecko'dan Esinlenilmiş Yumuşak Robotun İmalatı, Kontrolü ve Performans Değerlendirmesi

Fotonik kristal yavaş ışığın dalga kılavuzları ve boşlukların kullanımı yaygın olarak pek çok farklı uygulamada fotonik topluluğu tarafından kabul edilmiştir. Bu cihazların Bu nedenle imalat ve karakterizasyonu büyük bir öneme sahiptir. Interferometrik (dalga kılavuzları) ve rezonans saçılması (kaviteler): Bu kağıt, yani bizim üretim tekniği ve iki optik karakterizasyon yöntemleri, özetliyor.

Fotonik Kristal Yavaş Işık Dalga Kılavuzları Ve Çürükler Üretimi ve Karakterizasyonu

Öğrenin, mikroskobik ölçekte moleküler yönelimi manuel olarak desenleyerek ışık ile aktüasyonu kontrol etmeyi. Bu yöntem mikrobotik ve mikroakışkanlar alanlarında karmaşık hareket yetenekli mikro yapılar oluşturmak için kullanılır.

Serbest biçimli Işık Aktüatörler - Mikroskobik Ölçeğinde imalat ve çalıştırma Kontrolü

Daha fazla video keşfet