3D Kağıt mikroakışkan Cihazlar Construct Yapışkan Desenlendirme kullanma

Bu tekniğin genel amacı, inşaat sırasında ve kullanımdan sonra aerosol yapıştırıcının desenlenmesi yoluyla açılabilen düzlemsel ve düzlemsel olmayan üç boyutlu kağıt mikroakışkan cihazlar oluşturmaktır. Bu yöntem, daha önce araştırmacıların düz kanal ağlarından üretmelerini engelleyen kısıtlamaları ortadan kaldırarak kağıt mikroakışkanlar için yepyeni bir tasarım alanı açıyor. Bu tekniğin başlıca avantajları, kağıt mikroakışkan cihazların imalatı sırasında uygulanan yapıştırıcı miktarını önemli ölçüde azaltması ve düzlemsel olmayan üç boyutlu kağıt mikroakışkan devrelerin inşasını mümkün kılmasıdır.

İlk olarak, katı mürekkepli bir yazıcı kullanarak cihaz için her katmanın bir dizisini filtre kağıdına yazdırın. Balmumu bazlı mürekkebi eritmek için her filtre kağıdını iki dakika boyunca 170 santigrat derecede sıcak bir plakaya yerleştirin ve kağıda tamamen nüfuz ederek hidrofobik bariyerler oluşturmasına izin verin. Kağıt soğuduktan sonra, bir mikropipet kullanarak üçüncü katmanın dallarının her birine farklı bir boya rengi koyun.

Beş milimolar boyanın dört mikrolitrelik alikotu yeterli olacaktır. Şimdi inşaata başlayın. İlk olarak, en alttaki katmanı şablon ile bir parça cam levha gibi sert bir destek arasına sıkıştırın.

Sprey gölgelerini en aza indirmek için şablonun kağıda düz durduğundan emin olun. Ardından, bir metronomu dakikada 180 vuruşa ayarlayın ve dört vuruş için yaklaşık 24 santimetre uzaklıktan yapıştırıcı püskürtün. Kutuyu şablon üzerinde dört eşit hareketle hareket ettirin.

Kutu çok yavaş hareket ettirilirse, yapıştırıcı şablonun kendisinde birikerek şablonu tıkar. Kutu çok hızlı hareket ettirilirse, yeterli yapıştırıcı uygulanmayacaktır. Ardından, şablonu çıkarın ve cihazın bir sonraki katmanını yeni püskürtülmüş katmanın üzerine yerleştirin ve kenarlarından dikkatlice hizalayın.

Katmanları birbirine sıkıca bastırın. Ardından yapıştırıcıyı tekrar püskürtün. Tüm katmanlar sıkıca yapışana kadar bu işleme devam edin.

Dört katmanlı yığının üzerine, sıvının dışarı sızmasını önlemek için alt katmana bir şerit ambalaj bandı yapıştırın. Daha sonra, yazdırılan deseni takip ederek yığından tek tek cihazlar kesilebilir. Önceki prosedürde olduğu gibi, katı mürekkepli bir yazıcı kullanarak cihazı filtre kağıdına yazdırın ve mürekkebi iki dakika boyunca 170 santigrat derecede sıcak bir plaka üzerinde eritin.

Bu prosedür için, katlama desenini de aynı şekilde, ancak normal yazıcı kağıdına yazdırın. Baskılar soğuduktan sonra, kırışık deseninin çizgilerini kanal desenlerinin kenarlarıyla hizalayın. Ardından, bant kullanarak sabitleyin.

Ardından, künt bir kalemle kırışık desenini izleyin. Cihaz sayfasını işaretlemek için yeterli kuvvet uygulayın, ancak kağıdı yırtmayın. Bir yırtılma meydana gelirse, baştan başlayın.

Bu ön katlama tekniği, katlamanın doğruluğunu ve hassasiyetini artırır. Şimdi, kırışıklık desenine göre dağ ve vadi kıvrımlarını kullanarak cihazı katlamaya başlayın. Yapıştırıcının uygulanmasından önce katlama, cihaz montajını hızlandırmaya yardımcı olur.

Katlandıktan sonra, yapışkan gerektiren kısımları ortaya çıkarmak için açın. Ardından, yapıştırıcının uygulanacağı yeri sınırlamak için bir bıçakla maskeleri kesin. Şimdi, cihazı maskeli şablon ile sert bir destek arasına düz bir şekilde sıkıştırın.

1,3 saniye zaman aşımına uğramak için bir metronom kullanın ve yapıştırıcıyı daha önce olduğu gibi uygulayın. Ortam nemi düşükse, yapıştırıcının çok çabuk kurumaması için yapıştırıcıyı nem kontrollü bir alana uygulayın. Ardından, şablonu ve maskeyi çıkarın ve sayfayı ters çevirin.

Ardından, kağıdın arka tarafına da aynı şekilde püskürtün. Cihazı hemen şablondan çıkarın ve cihazı katlamaya başlayın. Cihaz tamamen katlandıktan sonra, yapışkan içeren kısma kuruyana kadar sürekli basınç uygulayın.

Dört katmanlı cihazlarda bir fitilleme testi yapmak için rastgele 20 cihaz seçin. Buharlaşmayı en aza indirmek için cihazları hava akımlarından korunacakları bir yere yerleştirin. Ardından, her cihazın girişine 40 mikrolitre su bırakın.

Her cihazın tüm çıkışlarının tamamen boya ile doldurulması için geçen süreyi kaydedin. Origami cihazları için, biri daha önce tarif edildiği gibi yapılmış, diğeri ise yapıştırıcıyı uygularken şablon kullanılmadan yapılmış iki origami tavus kuşunu karşılaştırın. Ardından, küçük bir kağıt ucunun bir ucunu tavus kuşunun gövdesine sokun.

Kontrollü bağıl nem altında,% 90'ın üzerinde, her bir bacağı ve her tavus kuşunun kağıt ucunu beş milimolar boya ile doldurulmuş bir kaba yerleştirin. Farklı miktarlarda uygulanan yapıştırıcı ile inşa edilen dört katmanlı cihazlar için ortalama fitilleme süreleri ve başarı oranları karşılaştırıldı. Üniform yapıştırıcı kaplaması, artan yapıştırıcı miktarlarıyla azalan nispeten yüksek başarı oranlarıyla sonuçlandı.

Desenli yapıştırıcı her iki tarafa da uygulandığında, sadece bir tarafa göre daha hızlı fitilleme süreleri ile başarı oranları da çok daha yüksekti. Yapıştırıcı yalnızca bir tarafa uygulandığında arızalar daha sık meydana geldi. Tipik yığılmış cihaz arızası, tamamen boya ile dolmayan veya doldurulması beş dakikadan uzun süren çıkışlarla karakterize edildi.

Origami katlanmış cihazlarda, cihaz arızası, herhangi bir miktarda boya ile doldurulamayan çıkışlarla karakterize edildi. Bu çıkışlar, yalnızca cihazın kırışıklıkları içeren iki kenarı boyunca yerleştirildi. Kanalların etrafındaki kenarlığın boyutu iki katına çıkarılarak, hem tek hem de çift taraflı yapıştırıcı uygulamaları için başarı oranları arttı.

Her iki yapıştırıcı uygulama yöntemi de sıvıyı kanallarının uzunluğu boyunca ve karıştırmadan başarılı bir şekilde yönlendiren cihazlarla sonuçlandı. Bununla birlikte, düzgün bir şekilde uygulanan yapıştırıcıya sahip cihaz gözle görülür şekilde daha yavaştı. Bu prosedürü denerken, eşit ve tutarlı bir yapıştırıcı uygulaması sağlamak önemlidir.

Aerosol yapıştırıcının yalnızca iyi havalandırılan alanlarda uygulanması gerektiğini unutmayın. Bu videoyu izledikten sonra, düzlemsel ve düzlemsel olmayan 3D kağıt mikroakışkan cihazlar oluşturmak için desenli yapıştırıcıların nasıl uygulanacağını ve kullanılacağını iyi anlamış olmalısınız. Bu teknik, araştırmacıların, entegre çalıştırma ve algılama gibi düzlemsel cihazlarda daha önce bulunmayan işlevselliği elde etmek için düzlemsel olmayan yapıların kullanımını keşfetmelerine olanak tanıyacaktır.