Name: Yüksek çözünürlüklü Electrohydrodynamic Jet iki modu kullandıktan biçimlenme: damla talep ve yakın alan Electrospinning (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 16 s
Description: Öğrenin, elektrohidrodinamik jet baskı ile yüksek çözünürlüklü iletken desenler üretmeyi. Damla talep ve yakın alan elektrospinning modlarını kullanarak baskı elektronik ve biyoteknoloji uygulamaları için ince desenler oluşturun.

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

playerTrialDesktop

Bu araştırma temel bilim araştırma programı aracılığıyla Ulusal Araştırma Vakfı, Kore (NMG) Kore, Eğitim Bakanlığı (2016R1D1A1B01006801), tarafından finanse tarafından desteklenen ve kısmen Soonchunhyang Üniversitesi Araştırma Fonu tarafından desteklenen .

Amacıyla önce herhangi bir mürekkep kullanarak ve temizleme solüsyonu, sağlık ve güvenlik, malzeme güvenlik veri (MSDS) sayfasına bakın.
1. damla-on-demand Electrohydrodynamic Jet gümüş nanopartikül mürekkep kullanarak yazdırma
<ol><li>EHD baskı sistemi mürekkep rezervuarı süzülmüş gümüş nanopartikül (AgNP) mürekkeple doldurun. Not: Piyasada bulunan AgNP mürekkep püskürtmeli amaç için kullanılabilir. Mürekkebin viskozite 10 civarında olmalıdır cP ve yüzey gerilimi 20 ~ 40 mN/m damla-on-demand jeti elde etmek için.</li>
	<li>Bir meme DOD EHD yazdırma için bir termal çektirmenin kullanarak yapın.<ol>
<li>Bir cam kapiller [iç çapı (ID) 1 mm] termal çektirme yerleştirin.</li>
		<li>Termal çektirme parametrelerini ayarlamak; Örneğin, 580-590 ° C ve bir dizi Isıtma sıcaklığı yaklaşık 18 mm/s-in hız. Not: Termal çektirme parametrelerini hedef meme kimliği ve ortam koşullarına göre farklı.</li>
		<li>Termal çektirme kılcal ortasındaki ısı ve çekme uçlarından 5 mikron, Kımlığı olan bir meme yapmak için her ikisi de uygulamak için parametreleri ayarlama ile çalışır. Not: belgili tanımlık substrate hedef nokta boyutuna göre meme kimliği boyutunu belirler. Başvuru için 5 mikron meme Kımlığı 5 nokta µm boyutunda yazdırmak olabilir.</li>
		<li>Bir cam kesici cam meme ile keserek cam meme uzunluğunu ayarlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Meme meme tutucu ve Bağlayıcısı'nı, politetrafloroetilin (PTFE) boru için üzerinden mürekkep haznesi bağlı araya.</li>
	<li>Mürekkep-meme ucu sağlamak için hava basınç uygulayın.<ol>
<li>Hava basıncı denetleyicisinde açın ve hava baskıyı 15 ~ 20 kPa mürekkep meme ucu sağlamak için mürekkep haznesi için. Şeffaf cam meme ve hava tüpü ve meme içinde mürekkep sağlanırken kapana kısılmış olduğunu emin olmak için boru ile mürekkep akışı izlemek. Mürekkep meme ucunda görünene kadar hava basıncı mürekkep haznesi uygulayarak tutun. Not: Bu hava kabarcık tuzak Meme ucundaki neden olabilir çünkü mürekkep meme ucunda görüntülenmeden önce baskıyı azaltmak değil.</li>
		<li>Meme ucundan damlayan mürekkep olmadan haddelenmiş menisküs korumak için yaklaşık 12 kPa basıncı azaltmak. Not: Uygun hava basıncı meme büyüklüğü ve mürekkep viskozite bağlıdır. Hava basıncı için istikrarlı bir durumda menisküs korumak için istenmeyen aşırı hava sıkıştırma önlemek için 30'dan fazla kPa artırmayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Birleştirilmiş meme başından baskı sistemi düzeltmek.</li>
	<li>Cam alt katman üzerinde substrat sahibinin chuck vakum yerleştirin ve substrat tutmak için vakum pompası üzerinde açın.</li>
	<li>Stand-off mesafeyi (H) ayarlamak için z ekseni sahne hareket — meme ucunu ve substrat pozisyon arasındaki boşluğu — yaklaşık 100 µm. için stand-off mesafe mesafe kullanarak tahmin etmek için izleme kamera tarafından alınan yan görünümü görüntü kullanın Şekil 2' de gösterildiği gibi yansıma için meme ucu. Not: Bir daha küçük mesafe stand-off jeti için daha düşük bir DC ve darbe gerilimleri ile yazdırma kolaylaştırabilir daha yüksek bir elektrik alanı yol açar. Ancak, alt stand-off mesafe daha büyük damla neden olabilir. Bu nedenle, voltaj büyüklüğü istenen nokta boyutu elde etmek için buna göre azaltılacak. Genel olarak, daha az püskürtme ile daha küçük yazdırılan nokta elde etmek için daha düşük bir gerilim kullanılması önerilir. Ancak, stand-off mesafe nedeniyle meme kırılması ile belgili tanımlık substrate çarpışma tarafından daha yüksek bir şans daha az 50 µm olduğunda dikkatli bir işlem gereklidir. Jeti yeteneği ve güvenilirlik ticaret-off ilişkisi göz önüne alındığında 100 µm bir stand-off mesafe kullanmanızı tavsiye ederiz.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57846/57846fig2.jpg"> Şekil 2: yan görünümü kamera görüntü kullanarak Stand-off mesafe ayarı. Yan görünümü kamera meme görüntüden stand-off mesafe tahmin etmek için kullanılabilir. Stand-off uzaklık (H) meme ucundan substrat kolayca onun gölge meme ucundan yarım uzaklık olarak tahmin edilebilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57846/57846fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="8"><li>
Uygula DC ve darbe gerilimleri Not: DC ve darbe gerilimleri kontrollü üzerinden yazdırma yazılımı olabilir.<ol>
<li>DC gerilimi mürekkep damlar meme ucu dışarı kadar yavaş yavaş artırın. Not: hedef gerilim hemen geçerli değildir. Artan gerilim az 100 V teker teker olmalıdır. Genel olarak, daha--dan 600 V DC gerilimi geçerli değildir.</li>
		<li>Meme damlayan mürekkep yok daha fazla görülmektedir kadar DC gerilimi biraz başlangıcından DC gerilimi azaltmak. Not: pnömatik basınç ve DC voltaj ayarlaması sonrası, menisküs Ek Şekil S1içinde gösterildiği gibi jeti için uygun bir durumda olması gerekir.</li>
		<li>Tartış parametrelerle bir negatif darbe gerilimi ayarlamak = 0 ~ 100 µs, tdurmak = 300 µs ve tdüşmek yazılım menüde = 0 µs7 (Şekil 3).</li>
		<li>Substrat tutucu, negatif darbe gerilim uygulanır. Sonra Vnabız, nabız gerilim büyüklüğü tek darbe gerilimi başına bir damlacık üretmek için ayarlayın. Not: Negatif darbe gerilimi, Vdarbe, büyüklüğü 600 V düşük olmalıdır.</li>
		<li>DC arka plan ve darbe gerilimleri kesilmediğini gözleyerek jeti nokta belgili tanımlık substrate yan görünümü kamera görüntü üzerinde hedef damlacık boyutu üzerinde yüzey elde etmek için ayarlayın. Not: daha az yüzey üzerinde püskürtme ile küçük noktalar üretmek için Vnabız, nabız gerilim büyüklüğü mümkün olduğunca düşük olması gerekir.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57846/57846fig3.jpg"> Şekil 3: DOD jeti EHD için gerilim darbe. Trapez dalga gerilim kullanımı DOD7jeti EHD üretmek için önerilir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57846/57846fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="9"><li>
Desenler baskı Not: Desen iki farklı türlü DOD EHD yazdırma için kullanılabilir: bitmap görüntü ve (CAD)-vektör bilgilerini alarak. Bit eşlem resmi DOD tabanlı inkjet baskıda yaygın olarak kullanmıştır. Ancak, bir tek EHD kafa kullanarak satır-tabanlı baskıda verimli olduğundan yazdırılmış elektronik uygulamalar söz konusu olduğunda, CAD tabanlı vektör bilgilerini DOD tabanlı mürekkep püskürtmeli baskı üzerinde avantajları vardır. Aynı zamanda, vektör bilgilerini bir bitmap görüntüsü bitmap resim yazdırma için içine dönüştürülebilir.<ol>
<li>
Bitmap görüntü yazdırma
		<ol>
<li>Bir bit eşlem resmi yazdırma sekmesinde yazdırma yazılımı yüklemek ve ikili bir resme dönüştürün.</li>
			<li>İkili resim yazdırma parametrelerini ayarlayın. Örneğin, açılan aralığı (Örneğin, 2 ardışık piksel arasındaki mesafe) 10 µm ayarlayın. Not: Herhangi bir fiziksel boyutları bit eşlem görüntü yok. Yazdırılan görüntünün fiziksel boyutları damla aralığı için ilgili olacaktır. Örneğin, yazdırılan görüntünün daha büyük bir damla aralığı kullanılırsa daha büyük olur. Örfî inkjet baskıda, nokta / inç (DPI) yaygın olarak bu amaç için kullanılmıştır. Ancak, küçük bir DPI daha büyük bir damla aralığı anlamına gelir unutulmamalıdır. Damla aralığı belirlemek için yazdırılan nokta boyutu dikkate alınmalıdır. Genel olarak açılan EHD DOD yazdırma için bu geleneksel mürekkep püskürtmeli baskı daha önemli ölçüde daha küçük aralığıdır.</li>
			<li>Belgili tanımlık substrate hedef konumda seçilen bit eşlem kullanarak yazdırmaya başla.</li>
		</ol>
</li>
		<li>
En düşük CAD bilgilere dayanarak vektör yazdırma
		<ol>
<li>En düşük CAD bilgileri yazdırmak için yüklemek. Not: Dosya biçimi metin tabanlı CAD bilgiler olan DXF, yazdırma bilgi için kullanılabilir.</li>
			<li>Vektör yazdırma parametrelerini ayarlayın; Örneğin, 3 µm ve 10 Hz püskürtmek frekansta bırakma aralığı ayarlayın. Not: bağlantılı çizgi desenleri yazdırmak için bırakma aralığı adjacently yatırılır böylece üst üste damla biraz seçilmelidir. Ancak, çok fazla üst üste daha büyük bir çizgi genişliğini neden olabilir. Bir yaklaşık % 30 çakışan herhangi bir pratik satır yazdırma için önerilir. Durumunda, aşağıdaki denklemi yazdırma, hareket hızı (v) vektör. v = d × f Burada, d açılan aralığı = ve f püskürtmek frekans =.</li>
			<li>Damla aralığı, baskı hızı, voltaj, vb gibi önceden belirlenmiş yazdırma parametrelerini kullanarak substrat üzerine yüklenen desenler baskı Not: yazdırma işleminden sonra sinterleme işlemi bu yazının kapsamı dışındadır istenen iletkenlik yazdırılan desenler elde etmek için gerekli olabilir.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. ince iletken çizgi yakın alan Electrospinning kullanarak desenlendirme
<ol><li>İletken satırı için yakın alan electrospinning (NFES) mürekkebi olun.<ol>
<li>Etanol ve deiyonize (DI) su 3 (etanol) Çözücü 1 hazırlamak için 1 (DI su) bir hacim oranı ile karıştırın. Örneğin, mix 9 ml etanol ve DI 3 ml su 12 ml Çözücü 1 yapmak.</li>
		<li>Poli (etilen oksit) 0.3 g mix (PEO, Mwt 400.000 =) ve hazır çözücü bir polimer çözüm PEO 3 wt % ile karıştırma, daha 6 h, oda sıcaklığında (25 ° C) için bir manyetik karıştırıcı kullanarak tarafından yapmak için 1 9,7 g.</li>
		<li>Mix Ag nano yapıştırın mürekkep, yaklaşık 11.000 viskozitesi olan cP ve 5 (Ag nano Yapıştır mürekkep) 1 (polimer çözelti) mürekkep NFES. için elde etmek için 10 dakikadır bir girdap Mikser kullanarak ağırlık oranında hazırlanmış Polimer çözüm Örneğin, Ag nano 10 g hamur mürekkep ve Polimer çözüm 2 g NFES mürekkep elde etmek için karışık olabilir. Not: Bu protokol için karıştırma malzemeleri oranı genellikle daha malzemelerin belirli miktar daha önemlidir. Piyasada bulunan Ag nano Ag katı içeriği yaklaşık 85.5 wt % vardır, bu amaç için kullanılan ekran yazdırma amacıyla mürekkep yapıştırın. Not Çözücü ve polimer seçimine bağlı olarak kullanılan mürekkep kompozisyon farklı olabilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Şırınga hazır NFES mürekkeple doldurun.</li>
	<li>Şırınga bir meme üzerinden ile bağlantı tüp bağlamak. Not: Ticari olarak mevcut enjektör iğne 100 µm, Kımlığı olan meme için kullanılabilir.</li>
	<li>Mürekkep-meme şırınga el ile iterek sağlayın.</li>
	<li>Şırınga yazdırma sistemine bağlı şırınga motor yükleyin.</li>
	<li>Bir yüzey üzerinde vakum chuck yerleştirin ve yazdırma sırasında belgili tanımlık substrate tutmak için vakum pompası açmak.</li>
	<li>Z-stand-off mesafeyi ayarlamak için pozisyon (sahne) kontrol eder. Not: Stand-off önerilen mesafe yaklaşık 2 bir geleneksel electrospinning ile kullanılan göre önemli ölçüde daha küçük stand-off uzaktan mm, olmalıdır.</li>
	<li>
Akış hızını ayarlama
	<ol>
<li>Şırınga pompa meme derleme NFES mürekkeple doldurun ve hedef akış hızı yüksek olan bir mürekkep akışı 50 µL/dk, bir başlangıç debisi ile oluşturmak için çalıştırmak.</li>
		<li>Mürekkep meme ucu dışarı akar 1 µL/dak bir hedef akış hızı ayarlayın. Not: Daha küçük bir akış hızı daha küçük bir desen Genişlik neden olabilir. Ancak, satır kırılması neden olabilir. Çizgi kalınlığı ve çizgi devamı arasındaki dengelemeyi ne zaman hedef debisi belirlenir düşünülmelidir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Gerilim uygulamak
	<ol>
<li>DC gerilim kaynağı meme konektörüne bağlayın ve zemin gerilim yüzey sahibine bağlayın.</li>
		<li>Yavaş yavaş için 1.5 DC gerilimi artırmak kV. Not: stand-off mesafe birkaç milimetre aralığında olduğundan, DC gerilimi kadar 2 artış daha yüksek DOD EHD yazdırma jet kV. Ancak, 2'den daha yüksek bir DC gerilim kV işlevsel malzeme zarar verebilir beri kaçınılmalıdır, özellikle Ag yapıştırın mürekkep, Polimer çözüm için eklendi. Genel olarak, bir daha ince yazdırılan satır gerekli olduğunda daha düşük bir DC gerilim önerilir. Bir alçak gerilim kullanıldığında, sürekli mürekkep baskı için çekme kuvvetleri DC gerilimi ilgili, çünkü ancak, yazdırılan hatları kolayca bağlantısı kesilmiş. Ticaret-off göz önüne alındığında, biz 1 arasında bir DC gerilim kullanılmasını tavsiye kV 2 kV.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Bir kararlı durum akışı elde etmek daha--dan 10 min için 300 mm/sn baskı hızı boşta yazdırmaya başla. İstenen yazdırma sonuçları elde etmek için boş yazdırma sırasında DC gerilim ve akış hızı gibi yazdırma parametrelerini ayarlayın. Not: Birden fazla 10 dk boşta baskı çünkü viskoz mürekkep mürekkep teslim meme ucu sırasında uzun tüp içinde sıkıştırılmış bir kararlı durum akışı elde etmek için gereklidir. Boşta baskı olmadan basılı çizgi genişliğini zamanla değişebilir. Jeti parametreleri yazdırma sırasında ayarlanabilir böylece boş yazdırma hızını böylece, gerçek baskı hızı ile aynı olmalıdır. Bu şekilde, DC gerilimi hedef çizgi genişliği elde etmek için boş yazdırma sırasında ayarlanır. Şırınga pompa tarafından itti mürekkep miktarını elektrik alanı tarafından aşağı çekti mürekkep miktarını eşit olması için akış hızı ve DC gerilimi dengeli olmalıdır ki, dikkat edin.</li>
	<li>Yazdırma düzeni, sürekli bir çizgi ve kılavuz desenleri gibi seçin. Not: bu yana üretilen lif kolayca bükülmesi ve rastgele yazdırılan çizgilerle oluşturulan şarj itme gücü nedeniyle yatırılır, yazdırma hızını Yazdırma yönergeleri desenle hizalamak için 300 mm/s daha büyük olmalıdır ve yazdırılan satırları arasındaki boşluğu hazırlanmak veya satır desenler baskı için 100'den fazla µm olması tavsiye edilir.</li>
	<li>Seçilen deseni önceden belirlenmiş yazdırma parametrelerini kullanarak substrat yazdırın. Not: Sinterleme işlemi yazdırılan desenleri, hedef işlevleri elde etmek için bu yazının kapsamı dışındadır olan gerekli olabilir.</li>
</ol>

<ol><li>Onses, M. S., Sutanto, E., Ferreira, P. M., Alleyne, A. G., Rogers, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms%2C+Capabilities%2C+and+Applications+of+High-Resolution+Electrohydrodynamic+Jet+Printing%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Mechanisms, Capabilities, and Applications of High-Resolution Electrohydrodynamic Jet Printing.</a> Small. 11 (34), 4237-4266 (2015).</li>
<li>Jaworek, A., Krupa, A. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021850298007873">Classification of the modes of EHD spraying.</a> Journal of Aerosol Science. 30 (93), 873-893 (1999).</li>
<li>Lee, A., Jin, H., Dang, H. W., Choi, K. H., Ahn, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimization+of+experimental+parameters+to+determine+the+jetting+regimes+in+electrohydrodynamic+printing%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Optimization of experimental parameters to determine the jetting regimes in electrohydrodynamic printing.</a> Langmuir. 29 (44), 13630-13639 (2013).</li>
<li>Sun, D., Chang, C., Li, S., Lin, L. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl0602701">Near-field electrospinning.</a> Nano Letters. 6 (4), 839-842 (2006).</li>
<li>Pan, C. -T., Tsai, K. -C., Wang, S. -Y., Yen, C. -K., Lin, Y. -L. <a target="_blank" href="http://www.mdpi.com/2072-666X/8/4/97">Large-Area Piezoelectric PVDF Fibers Fabricated by Near-Field Electrospinning with Multi-Spinneret Structures.</a> Micromachines. 8 (4), (2017).</li>
<li>Mishra, S., Barton, K. L., Alleyne, A. G., Ferreira, P. M., Rogers, J. A. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0960-1317/20/9/095026/meta">High-speed and drop-on-demand printing with a pulsed electrohydrodynamic jet.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20 (9), (2010).</li>
<li>Kwon, K. S., Lee, D. Y. <a target="_blank" href="http://adsabs.harvard.edu/abs/2013JMiMi..23f5018K">Investigation of pulse voltage shape effects on electrohydrodynamic jets using a vision measurement technique.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 23 (6), (2013).</li>
<li>Chen, C. H., Saville, D. A., Aksay, I. A. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.2356891">Scaling laws for pulsed electrohydrodynamic drop formation.</a> Applied Physics Letters. 89, (2006).</li>
<li>Sung, K., Lee, C. S. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.1790062">Factors influencing liquid breakup in electrohydrodynamic atomization.</a> Journal of Applied Physics. 96 (7), 3956-3961 (2004).</li>
<li>Kim, J. H., Oh, H. C., Kim, S. S. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021850208000979">Electrohydrodynamic drop-on-demand patterning in pulsed cone-jet mode at various frequencies.</a> Journal of Aerosol Science. 39 (9), 819-825 (2007).</li>
<li>Phung, T. H., Kim, S., Kwon, K. S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6439/aa7c6b/meta">A high speed electrohydrodynamic (EHD) jet printing method for line printing.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 27, (2017).</li>
<li>Teo, W. E., Ramakrishna, S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-4484/17/14/R01/meta">A review on electrospinning design and nano fiber assemblies.</a> Nanotechnology. 17, R89-R106 (2006).</li>
<li>Tang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Highly+relective+nanofiber+films+based+on+electrospinning+and+their+application+on+color+uniformity+and+luminous+efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Highly relective nanofiber films based on electrospinning and their application on color uniformity and luminous efficacy.</a> Optics Express. 25, 20598-20611 (2017).</li>
<li>Huebner, G. Comparing inkjet with other printing processes and mainly screen printing. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHuebner%2C+G+%22Handbook+of+Industrial+Inkjet+Printing+-+A+Full+System+Approach%22">Handbook of Industrial Inkjet Printing - A Full System Approach</a>. Zapka, W. 1, Wiley-VCH Pubs. 7-22 (2018).</li>
<li>Li, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospun+protein+fibers+as+matrices+for+tissue+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Electrospun protein fibers as matrices for tissue engineering.</a> Biomaterials. 26, 5999-6008 (2005).</li>
<li>Bhardwaj, N., Kundu, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrospinning%3A+A+fascinating+fiber+fabrication+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+Advances%22%5BJournal%5D)">Electrospinning: A fascinating fiber fabrication technique.</a> Biotechnology Advances. 28, 325-347 (2010).</li>
<li>He, X., et al. <a target="_blank" href="https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpcc.6b12783">Near-Field Electrospinning: Progress and Applications.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 121, 8663-8678 (2017).</li>
<li>Yang, T. L., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925346714005345">Synthesis and fabrication of silver nanowires embedded in PVP fibers by near-field electrospinning process.</a> Optical Materials. 39, 118-124 (2015).</li>
<li>Chang, C., Limkrailassiri, K., Lin, L. <a target="_blank" href="https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.2975834">Continuous near-field electrospinning for large area deposition of orderly nanofiber patterns.</a> Applied Physics Letters. 93 (12), (2008).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu protokol için biz iyi desenleri ile iki moddan AgNP mürekkep kullanarak yazdırma üzerinde odaklanmak: DOD EHD baskı ve NFES. Ancak, uygulama yazdırma EHD jet AgNP kullanarak iletken mürekkep sınırlı değildir. Burada, mürekkep, sistem yapılandırması ve çeşitli güzel desen kullanma yazdırma EHD jet kullanmak için gereken diğer yazdırma parametrelerini seçim için genel kurallar tartışacağız.
İlk ve en önemli adım EHD baskı için mürekkep seçimini ve hazırlık olduğunu. Örfî inkjet baskıda kullan...

1biçimlenme yüksek çözünürlüklü ve düşük maliyetli doğrudan yeteneğine sahip olduğundan EHD püskürtmeli baskı yazdırılmış elektronik, biyoteknoloji ve gelişmiş malzeme uygulamaları, gibi çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılan. Yazdırılan çizgi genişliğini veya yazdırılan nokta boyutu 1 µm için1baskı geleneksel piezo tabanlı mürekkep püskürtmeli önemli ölçüde küçük olan azaltılabilir.
EHD baskıda mürekkep (veya menisküs) küçük bir bölümünü meme ucu dışarı itti ve akış oranı1,2,3,4,5 veya1 olumlu hava basıncı kontrol ederek muhafaza ,6,7. Haddelenmiş menisküs suçlanıyor ve kolayca meme uç--dan belgili tanımlık substrate elektrik alan tarafından Şekil 1' de gösterildiği gibi çekilebilir. Konik menisküs jeti sırasında Meme boyutundan daha çok ince bir mürekkep akışı üreten oluşturulur.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57846/57846fig1.jpg"> Şekil 1: EHD yazdırma. Resim EHD püskürtmeli baskı prensiplerini göstermektedir. Mürekkep baskı yolu ile itilir ve yükseltilmiş bir menisküs nozzle dan oluşturmak için bir elektrik alanı ile çekti. Sonra şarj edilmiş mürekkep kolayca substrat üzerinden bir DC veya darbeli gerilim için jeti. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57846/57846fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
Tek bir EHD yazıcı iki farklı mod, yakın alan electrospinning (NFES) ve istek üzerine damla (DOD) EHD jet baskı için kullanılabilir olsa bile, gerçekleşme yöntemleri önemli ölçüde mürekkep, sıvı sistemi ve sürüş gerilim1 açısından farklı , 2 , 3. Örneğin, NFES4,5 nispeten yüksek viskoz bir mürekkep kullanır [1.000'den fazla centipoises (cP)] 1 m/s yüksek hızlı baskı ile sürekli mikro-çizgi desenleri oluşturmak için. Öte yandan, DOD EHD 10 civarında bir viskozite ile6,7,8 kullanır düşük Viskoz mürekkep baskı jet cP nokta tabanlı karmaşık desenler düşük bir baskı ile baskı hızı: az 10 mm/s.
Her bir modu için gereksinimi önemli ölçüde farklı olduğu için istenilen sonuca ulaşmak deneyimsiz araştırmacılar için zor olabilir. Ampirik "know-how" uygulamada önemli olabilir. Araştırmacılar alışmak yardımcı olmak için baskı yöntemleri biz iletişim kuralları için iyi iletken desenlendirme Ag nanopartikül mürekkep kullanarak yazdırma EHD mevcut. Böylece onlar bir iletken desenlendirme Ag nanopartikül mürekkep kullanarak sınırlı değildir ancak, biz protokollere yorum ekledi. Son olarak, baskı ve hazırlık yönergeleri tartışma bölümünde sunulmaktadır.

<table><tbody><tr><td>EHD entegre baskı sistemi</td><td>Psolution Ltd., Güney Kore</td><td>PS300</td><td></td></tr><tr><td>Harima Ag Nanopartikül mürekkebi</td><td>Harima Inc., Japonya</td><td>Harima NPS-JL</td><td>Ag katı içerik: ~ ağırlıkça %53, Viskozite: ~10 cP, Yüzey gerilimi: ~30 mN/m</td></tr><tr><td>Cam kılcal</td><td>Narishige Bilimsel Enstrüman Laboratuvarı</td><td>G-1</td><td>İç çap: 1 mm; Termal çektirme kullanarak DOD EHD jet baskı için nozul yapmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Nozul termal çektirme</td><td>Sutter Instrument, ABD</td><td>Sutter P-1000</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop Slaytları (Cam altyazı)</td><td>Paul-Marienfeld & Co.KG, Almanya</td><td>10 006 12</td><td>Boyut (U x G x K): 76 mm x 26 mm x 1 mm</td></tr><tr><td>Manyetik Karıştırıcı</td><td>Barnstead Thermolyne Corp., ABD</td><td>Cimarec SP131635</td><td></td></tr><tr><td>Vorteks Karıştırıcı</td><td>Jeiotech, Güney Kore</td><td>Laboratuvar Arkadaşı VM-96T</td><td></td></tr><tr><td>Ag nanomacun ve nbsp;</td><td>NPK, Güney Kore</td><td>ES-R001</td><td>Ag katı içeriği: ~ ağırlıkça% 85.5, Viskozite: ~ 11000 cP</td></tr><tr><td>Poli etilen oksit (PEO)</td> <td>Sigma-Aldrich, ABD</td><td>372773-500G</td><td>Mw = 400000</td></tr><tr><td>Etanol</td><td>Sigma-Aldrich, ABD</td><td>459836-500ML</td><td></td></tr></tbody></table>

yüksek çözünürlüklü electrohydrodynamic jet iki modu kullandıktan biçimlenme: damla talep ve yakın alan electrospinning

High-resolution Patterning Using Two Modes of Electrohydrodynamic Jet: Drop on Demand and Near-field Electrospinning

Çünkü bir yüksek çözünürlüklü ve düşük maliyetli doğrudan desenlendirme aracı olarak kullanılabilir Electrohydrodynamic (EHD) jet baskı çeşitli alanlarda dikkat çekti. EHD yazdırma akışkan bir tedarikçi meme ucunu Mürekkebim iterek haddelenmiş menisküs korumak için kullanır. Elektrik alanı daha sonra aşağı yüksek çözünürlüklü desenler üretmek için belgili tanımlık substrate menisküs çekmek için kullanılır. EHD baskı iki mod iyi desenlendirme için kullanılan: sürekli yakın alan electrospinning (NFES) ve nokta tabanlı damla-on-demand (DOD) EHD yazdırma. Yazdırma modları göre yazdırma ekipman ve mürekkep viskozite için gereksinimleri değişir. İki farklı mod ile tek bir EHD yazıcı uygulanabilir olsa bile, gerçekleştirme yöntemleri mürekkebi, sıvı sistemi ve sürüş gerilim açısından önemli ölçüde farklı. Sonuç olarak, jeti gereksinimleri ve kısıtlamaları uygun bir anlayış olmadan, istediğiniz sonuçları elde etmek zordur. Bu kağıt amacı böylece tecrübesiz araştırmacılar EHD kendi özel araştırma ve geliştirme amaçları için kullanmak için deneme yanılma çabaları azaltabilir bir kılavuz sunmaktır. Fine-desenlendirme uygulama göstermek için biz Ag nanopartikül mürekkep protokolündeki iletken desenlendirme için kullanın. Buna ek olarak, biz de mürekkep çeşitli güzel desenlendirme uygulamalar için diğer türleri için kullanılan yaygın yazdırma yönergeleri mevcut.

Nokta tabanlı istek üzerine açılan yazdırma: DOD baskı bir jeti tetikleyici jeti bir damlacık temel alır. Jeti, DOD ile yaklaşık 10 viskozitesi düşük Viskoz mürekkep üretmek için cP kullanılmalıdır. Bu geleneksel DOD inkjet EHD yazdırma yöntemine olduğu gibi EHD DOD baskı mürekkep gereksinimini geleneksel DOD inkjet için benzer. Çok meme başları kullanarak bit eşlem resim yazdırma için uygun olduğu için geleneksel mürekkep püskürtmeli baskı söz konusu olduğunda, raster...

Burada, yüksek çözünürlüklü iletken desenleri electrohydrodynamic (EHD) jet baskı kullanarak üretmek için bir protokol mevcut. Protokol EHD püskürtmeli baskı iki mod içerir: sürekli yakın alan electrospinning (NFES) ve istek üzerine damla (DOD) EHD nokta tabanlı yazdırma.

Yüksek çözünürlüklü Electrohydrodynamic Jet iki modu kullandıktan biçimlenme: damla talep ve yakın alan Electrospinning

Electrohydrodynamic (EHD) jet printing has drawn attention in various fields because it can be used as a high-resolution and low-cost direct patterning ...

Elektrohidrodinamik jet baskı, basılı elektronik, ileri malzemeler, biyoteknoloji vb. gibi çeşitli alanlarda kullanılabilen temassız, doğrudan bir desenleme yöntemidir. Elektrohidrodinamik jet baskı yöntemi, yüklü mürekkebi alt tabakaya çekmek için yüksek bir elektrik alanı kullanır. Bu amaçla, mürekkebi nozüle itmek için akışkan bir sistem kullanılır ve elektrik alanını üretmek için yüksek voltajlı bir güç kaynağı kullanılır.Bu tekniğin temel avantajı, geleneksel mürekkep püskürtmeli baskı yöntemine kıyasla çok küçük noktalar veya desenler basmak için kullanılabilmesidir. Elektriksel ve akışkan konfigürasyonlarına bağlı olarak, üç farklı talep üzerine damla baskı, elektrospinning ve elektrosprey modu uygulanabilir. İnce modelleme için, DOD ve yakın alan elektropsinasyonuna odaklanacağız.DOD, püskürtme için hem DC voltajını hem de darbe voltajını kullanırken, yakın alan elektroeğirme, püskürtme için yalnızca DC voltajı kullanır. Bireyler, bu yöntemin uygun püskürtme elde etmekte zorlanacağını biliyorlardı çünkü daha çok belirli şeyler ve voltaj, nozul, baskı hızı ve ayakta durma mesafesi gibi farklı baskı kalemi yöntemleri gerektiriyordu. Cesur öğrenci Mr.Oh, bireylerin baskı işlem

high-resolution-patterning-using-two-modes-electrohydrodynamic-jet

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Polimerlerin doku mühendisliği ve hücre kültürü için elektrospinning süreci, bu makalede ele alınmaktadır. Özellikle multi-polimer elektrospinning photopatterning ve ek işleme yetenekleri ile photoreactive macromers elektrospinning açıklanmıştır.

Doku Mühendisliği ve Hücre Kültürü için Lifli Polimer Yapı iskeleleri elektrospinning

Elektrospinning teknikleri, doku mühendisliği ya da diğer uygulamalar için nanofibrous iskeleleri çeşitli oluşturabilirsiniz. Biz burada istenilen morfolojisi ve hizalama lifler elde etmek için elektrospinning çözüm ve cihazları parametrelerini optimize etmek için bir prosedür açıklanmaktadır. Yaygın sorunlar ve sorun giderme tekniklerini de sunulmaktadır.

Elektrospinning Temelleri: Optimizasyon Çözümü ve Cihazlar Parametreleri

Yivli bir mikroakışkan kanaldan geçen iki bitişik sıvı, bir prepolimer çekirdeğinin etrafında bir kılıf oluşturmaya yönlendirilebilir; böylece hem şekil hem de kesit belirlenir. Tiyol tıklama kimyası gibi fotoinitiated polimerizasyon, çekirdek sıvısını önceden belirlenmiş boyut ve şekle sahip bir mikrofiber haline hızlı bir şekilde katılaştırmak için çok uygundur.

Önceden Tasarlanmış Boyut ve Şekle Sahip Polimerik ve Biyohidred Elyafların Mikroakışkan İmalatı

Yatay ve dikey elektrohidrodinamik sıvı köprüler yüksek yoğunluklu elektrik alanları ve polar dielektrik sıvıların etkileşimi keşfetmek için basit ve güçlü araçlardır. Temel aparat ve (örneğin, su, DMSO ve gliserol) sunulmuştur, üç sıvı için termografik görüntü dahil olmak üzere, çalışma örnekleri, bu yapı.

Polar Dielektrik Sıvılar gelen elektrohidrodinamik Köprülerin Hazırlanması

Burada, biz 3 eksenli dağıtım sistemi vasıtasıyla otomatik direkt yazma prosedürü yoluyla üretilen özgürce askıya mikron / alt mikron ölçekli polimer lifler ve "web-like" yapılar imal etmek için bir protokol mevcut.

Asma Micron / Sub-mikron Ölçeği Fiber Yapıların 3-D Doğrudan Yazma Robotik Dağıtım Sistemi aracılığıyla Prescribed

İki ve üç boyutlu süperhidrofobik polimerik malzemeler, benzer bileşime sahip daha düşük yüzey enerjili bir polimer ile harmanlanmış, biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerin elektrospinning veya elektro püskürtme ile hazırlanır.

Biyomedikal Uygulamalar için Süperhidrofobik Polimer Malzemeler imalatı

Hücre davranışının nanotopografik modülasyonunun incelenmesi için küçük nanodesenli kalıplardan geniş bir nanodesenli substrat alanı üretmek için bir protokol sunulmuştur.

Hücre Davranış Nanotopographical Modülasyon için nano Substratları kullanma Dikiş Tekniği Genişleyen

İskele yolu ile electrospinning polimer ile imal için kapsamlı bir kılavuz doğrudan yazma modunda erir bu protokolü hizmet vermektedir. Sistematik olarak işlemi anahat ve hedeflenen iskele mimarileri ulaşmak için uygun parametre ayarlarını tanımlayın.

Üç boyutlu Poly(ε-caprolactone) İskele kontrol edilebilir türleri morfoloji ile Electrospinning yazma doku mühendisliği uygulamaları için erime

Burada, kontrollü damla boyutuna sahip yüksek monodispers emülsiyonlar üretmek için kullanılan cam bazlı mikroakışkan cihazların üretilmesine yönelik bir protokol sunulmaktadır.

Damla ve Emülsiyon Üretmek için Cam Bazlı Cihazlar

Bu makale, elektro eğrilmiş PAN nanofiberlerin buhar biriktirme kullanılarak elektroaktif polimerlerle kaplanması için basit bir tekniği açıklamaktadır. Nanofiber matların polimer büyümesini, lif çapını ve genel mekanik mukavemetini anlamak ve optimize etmek için oksidan FeCl₃'nin poli(3,4-etilendioksitiofen) kaplamaların PAN üzerinde birikmesi üzerindeki etkileri araştırıldı.

Elektroaktif Poli'nin (3,4-etilendioksitiyofen) Elektroeğrilmiş Emtia Polimer Nanofiberler Üzerine Buhar Fazı Biriktirmesi

Öğrenin, elektrohidrodinamik jet baskı ile yüksek çözünürlüklü iletken desenler üretmeyi. Damla talep ve yakın alan elektrospinning modlarını kullanarak baskı elektronik ve biyoteknoloji uygulamaları için ince desenler oluşturun.

Yüksek çözünürlüklü Electrohydrodynamic Jet iki modu kullandıktan biçimlenme: damla talep ve yakın alan Electrospinning

Daha fazla video keşfet