Name: Koku görüntü için yüzey akustik dalga-Atomizer verimlilik geliştirme yöntemi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-11-14T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 6 s
Description: Keşfedin yüzey akustik dalga cihazlarında amorf Teflon kaplama ile atomizasyon verimliliğini artırma yöntemini. Bu teknik koku kalıcılığı sorunlarını çözerek sanal gerçeklik uygulamalarında gelişmiş koku sunumu sağlar.

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 çalışmada kısmen JST Mirai program, Grant numarası JPMJMI17DD tarafından desteklenmiştir.

Yöntem tanımlamak burada insan Araştırma Etik Komitesi, Tokyo Teknoloji Enstitüsü tarafından onaylanmıştır.
1. cihaz hazırlık ve Empedans kontrol gördüm
<ol><li>10 MHz testere aygıtta LiNbO3 yüzey hazırlamak [128o-yayılım, 21 parmak çiftlerini bir IDT (arası digitated dönüştürücü) ile X Y-kesim, döndürülmüş], Şekil 1a' gösterildiği gibi 32 parmak çiftleri bir IDT tarafında yapılmış reflektör ile birlikte. Not: Şekil 1b atomizasyon prensiplerini göstermektedir. TESTERE sıvı damlacık bir boyuna dalga dönüştürülür. Sis testere enerji yeterince büyük ise akustik akış nedeniyle oluşur. Not: Testere aygıt kullanarak tipik fotoğraf litografi yazarlar tasarlanmış elektrot desene göre üretici tarafından fabrikasyon. Yukarıda belirtilen piezoelektrik substrat yüksek elektromekanik kaplin katsayısı nedeniyle seçildi.</li>
	<li>(Bu testere aygıt için tasarlanmış) alüminyum yapılmıştır baskılı bir devre kartı üzerine alüminyum folyo ve iletken yapıştırmayı kullanma testere aygıt bağlama nerede SMA bağlamak bağlı (Şekil 2). Not: bir baskılı devre kartı alüminyum ısı radyasyon için etkilidir.</li>
	<li>Bir ağ Çözümleyicisi'ni kullanarak empedans karakteristik frekans ölçmek. TESTERE aygıtı Analyzer bir koaksiyel kablo bağlantısı ile baskılı devre kartı bağlı. Frekans özellikleri frekansları cihaz başvuruda hayali bölümlerini sıfıra, testere aygıt rezonans frekansları olan nereye göstermelidir. Not: aygıt akustik kaybı büyük olduğunda, atomization oluşmaz. Akustik kaybı sıklığı karakteristik empedansı ölçerek kontrol edilebilir. Ne zaman testere aygıt Teflon film, kaplama film çok kalın ise kontrol etmek için takip edilmelidir sonra ve önce frekans özellikleri arasındaki fark ile kaplanır.</li>
</ol>2. Silanization
<ol><li>Silane amino tabanlı bağlantı Aracısı (3-ahhminopropyltriethoxy silane) hazırlayın. Onun konsantrasyonu %0.5 (v/v) suda bir pipet kullanarak ayarlayın. Not: Silanization amorf Teflon kaplama yapışma geliştirmek için zorunludur. Silanization yapılmaz, Teflon kaplama atomizasyon sırasında kaldırılır.</li>
	<li>Aseton ile ıslatılmış bir pamuk bez kullanarak testere cihazın yüzeyi temiz.</li>
	<li>Cihazın bir daldırma coater (Şekil 3) ayarlayın. Not: Bir baskılı devre kartı testere aygıt kullanarak sabit nerede testere aygıt (0.5 mm) kalınlığı DIP coater doğrudan bağlı çok ince olduğu için teyp tamir DIP coater bağlı.</li>
	<li>Aygıtı çekin böylece atomizasyon alanı 0.2 mm hızında çözüm dalmış/s. solüsyona 5 min için cihazın tutmak.</li>
	<li>Cihazın 1.7 mm bir hızda yukarı çekin/s. 5 min için havadaki cihazın tutmak.</li>
	<li>Saf su cihazı 1 dk. için durulayın.</li>
	<li>Cihazı için 30 dakika havada tutun.</li>
</ol>3. amorf Teflon kaplama
<ol><li>Amorf Teflon malzeme ve çözücü seyreltme için hazır olun. Konsantrasyonu % 3 (v/v) çözücü kullanarak amorf Teflon çözümün ayarlayın.</li>
	<li>Cihazın bir daldırma coater (Şekil 3) ayarlayın. Not: tek tip kaplama vazgeçilmez olduğu için daldırma kaplama burada kabul edilmiştir. Sert kaplama gibi çok kalın kaplama testere zayıflama nedeniyle atomizasyon verimliliği bozulma neden olabilir.</li>
	<li>Cihazın çekin böylece atomizasyon alanı 0.2 mm hızında çözümde dalmış/s. 15 çözüm cihazın tutmak s.</li>
	<li>Cihazın 1.7 mm hızda yukarı çekin/s. 5 min için havadaki cihazın tutmak.</li>
	<li>Cihazın çekin böylece atomizasyon alanı 0.2 mm hızında çözümde dalmış/s. 15 çözüm cihazın tutmak s.</li>
	<li>Cihazın 1.7 mm hızda yukarı çekin/s. havada 30 dk için cihazın tutmak.</li>
	<li>60 dk sıcak bir tabak kullanarak aygıtın 180 ° C'de pişirin. Not: Kaplama kalınlığı yaklaşık 400 oldu kuvars kristal microbalance (QCM) ölçüm göre nm.</li>
</ol>4. deneysel kurulum Atomization için
<ol><li>TESTERE aygıt bir baskılı devre kartı üzerindeki bağlayın. Not: testere aygıt kalınlığı 0,5 mm olduğu, kolayca kırık olabilir. Böylece, mekanik olarak desteklemek gereklidir.</li>
	<li>Bir ağ Çözümleyicisi'ni kullanarak testere aygıt empedans karakteristik frekans ölçmek. TESTERE aygıt analyzer baskılı devre panosunu koaksiyel kablo bağlantısı üzerinden bağlanır. Frekans özellikleri aygıt başvuruda hayali bölümlerini sıfıra, testere aygıt rezonans frekansları olan nereye Frekanslar göstermelidir Not: testere aygıt, RF zayıflama denetleyin. Uygunsuz bir şekilde kaplı testere cihazın kaybı artar. Bu artış kaybı, genelde kaplama inhomogeneity veya aşırı kaplama kalınlığı nedeniyle oluşur; Böylece, önce ve sonra kaplama empedans özelliklere göre olmalıdır. TESTERE zayıflama çok fazla ise atomizasyon gerçekleştirilemez.</li>
	<li>TESTERE aygıtı için bir işlev üreteci bir RF güç amplifikatörü ile bağlayın.</li>
	<li>RF veri bloğu sinyal dalga bir işlev üreteci (Şekil 4a) ayarlayın. Veri bloğu sinyal için testere aygıt-meli var olmak bir sinüs dalga ve onun iş hacmi % 10 olmalıdır. Dalga frekans empedans karakteristik ölçümler elde testere cihaz rezonans frekansı için de ayarlamanız gerekir.</li>
	<li>Solenoid valfi patlaması kare dalga jeneratör bağlanmak [i.e., mikro-dağıtıcı sürüş devre (Şekil 5) aracılığıyla] böylece 24 V darbe sinyal de tartışma18', anlatılan dispanser için sağlanabilir 19. İpucu: bir transistör dizi sürüş solenoid valfleri için uygundur. En fazla sekiz solenoid valfleri transistör dizi bu çalışmada kullanarak kurulabilir.</li>
	<li>Mikro-pompa basınç için mikro-dağıtıcı (Şekil 5) sıvı akışı uygulamak için ayarlayın. Mikro-pompa Self-priming yeteneği olan mikro-dispanser20destekler.</li>
	<li>Gerekirse testere aygıt sıcaklığını ölçmek için bir kızılötesi termometre kullanın. Not: Testere aygıt sıcaklığında genellikle yaklaşık 45 ° RF sinyal (85 Vp-p ve % 10 iş hacmi) patladığında C 5 min için uygulanan ulaşır yüzey.</li>
</ol>5. atomizasyon
<ol><li>Sıvı koymak (i.e., koku veya kimyasal etanol ile seyreltilmiş) içine bir şişe.</li>
	<li>Bir mikro pınarı (Şekil 4b) için uygulanan darbe sinyal dalga biçimi ayarlayın. Darbe sinyali bir kare dalga darbe sırası ile % 10 iş hacmi ve işlev üreteci ile oluşturulur.</li>
	<li>Nabız sinyal sıvı bir damlacık için testere aygıt18jet mikro-dispanser için geçerlidir. Tek bir damlacık mikro-dağıtıcı üzerinden sadece birkaç nanoliters olduğu için bir darbe sıra atomization için daha büyük bir damlacık oluşturmak için gereklidir.</li>
	<li>RF veri bloğu sinyal sıvı damlacıkları17püskürtmek için testere cihaz için geçerli. Veri bloğu sinyal bir işlev üreteci bir amplifikatör ile sıvı damlacıkları oluşumu sonra uygulanır. Buhar hala atomizasyon işleminden oluşturulan sürece sinyal için uygulanmalıdır. Not: RF veri bloğu sinyal ortalama RF güç ayarlamak için kullanılır. RF Güç 2 W.'den daha büyük ise testere aygıt bir çatlak olabilir</li>
	<li>Kalan sıvı damlacık incelemek için testere cihazın yüzeyi gözlemlemek.</li>
	<li>4.1-4.7 adımdan gibi aynı yordamı gerçekleştirmek ve aygıt 5.1-5.5 için çıplak gördüm. Sonra çıplak bir ile bu yüzey kaplamalı kalan sıvı damlacık miktarına karşılaştırın.</li>
</ol>6. Koku algılama
<ol><li>Sıvı adım 5.1 yapılır bir şişe koymak.</li>
	<li>Yüksekliği katılımcının burun için devam eder bir jack kullanarak testere atomizer yüksekliğini ayarlayın.</li>
	<li>TESTERE cihazın üzerine sıvı dağıtmak.</li>
	<li>Fan açın.</li>
	<li>Koku algılamak katılımcının izin. Not: Yazarlar yerine buharı toplama değerlendirilmelidir algılanan yoğunluğu beri önceki çalışmalarında kullanılan VOC analyzer yerine duyusal test yaptım.</li>
</ol>

<ol><li>Yanagida, Y. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/6411380/">A survey of olfactory displays: Making and delivering scents.</a> IEEE Sensors. , 1-4 (2012).</li>
<li>Yamada, T., Yokoyama, S., Tanikawa, T., Hirota, K., Hirose, M. <a target="_blank" href="http://ieeexplore.ieee.org/document/1667645/">Wearable Olfactory Display: Using Odor in Outdoor Environment.</a> IEEE Virtual Reality. , 199-206 (2006).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+X-Y+addressablematrix+odor-releasing+system+using+an+on-off+switchable+device%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie%22%5BJournal%5D)">An X-Y addressablematrix odor-releasing system using an on-off switchable device.</a> Angewandte Chemie. 123 (30), 6903-6907 (2011).</li>
<li>Amores, J., Maes, P. <a target="_blank" href="http://edithlaw.ca/cs889/2018/reading/Sensing/Paper8.pdf">Essence: olfactory interfaces for unconscious influence of mood and cognitive performance.</a> CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , 28-34 (2017).</li>
<li>Dobbelstein, D., Herrdum, S., Rukzio, E. <a target="_blank" href="https://www.semanticscholar.org/paper/inScent%3A-a-wearable-olfactory-display-as-an-for-Dobbelstein-Herrdum/49509328138f483de3510d5fbbbba101a09f2066">inScent: A Wearable Olfactory Display as an Amplification for Mobile Notifications.</a> International Symposium on Wearable Computers. , 28-34 (2017).</li>
<li>Hasegawa, K., Qiu, L., Shinoda, H. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=8260917">Midair Ultrasound Fragrance Rendering.</a> IEEE Transaction ON VISUALIZATION AND COMPUTER GRAPHICS. 24 (4), 1477-1485 (2018).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Essentials+of+machine+olfaction+and+taste%22">Essentials of machine olfaction and taste</a>. Nakamoto, T. , Wiley. 247-314 (2016).</li>
<li>Nakamoto, T., Yoshikawa, K. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/1667665/">Movie with scents generated by olfactory display using solenoid valves.</a> Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. E89-A (11), 3327-3332 (2006).</li>
<li>Nakamoto, T., Otaguro, S., Kinoshita, M., Nagahama, M., Ohnishi, K., Ishida, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cooking+up+an+interactive+olfactory+game+display%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Computer+Graphics+and+Application%22%5BJournal%5D)">Cooking up an interactive olfactory game display.</a> IEEE Computer Graphics and Application. 28 (1), 75-78 (2008).</li>
<li>Nakamoto, T., Minh, P. H. D. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/4161021/">Improvement of olfactory display using solenoid valves.</a> Proceedings of IEEE Virtual Reality Annual International Symposium. , 171-178 (2007).</li>
<li>Hashimoto, K., Nakamoto, T. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/7447720/">Tiny Olfactory Display Using Surface Acoustic Wave Device and Micropumps for Wearable Applications.</a> IEEE Sensors Journal. 16 (12), 4974-4980 (2016).</li>
<li>Beyssen, D., Brizoual, L. L., Elmazria, O., Alnot, P. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400506003212">Microfluidic device based on surface acoustic wave.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 118 (1-2), 380-385 (2006).</li>
<li>Wixforth, A., Strobl, C., Gauer, C., Toegl, A., Scriba, J., Guttenberg, Z. V. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15257426">Acoustic manipulation of small droplets.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 379 (7-8), 982-991 (2004).</li>
<li>Heron, S. R., Wilson, R., Shaffer, S. A., Goodlett, D. R., Cooper, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+Acoustic+Wave+Nebulization+of+Peptides+as+a+Microfluidic+Interface+for+Mass+Spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Surface Acoustic Wave Nebulization of Peptides as a Microfluidic Interface for Mass Spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 82 (10), 3985-3989 (2010).</li>
<li>Kurosawa, M., Watanabe, T., Higuchi, T. <a target="_blank" href="http://www.kurosawa.ip.titech.ac.jp/publications/international_conf/mems95mk.pdf">Surface acoustic wave atomizer with pumping effect.</a> IEEE Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). , 25-30 (1999).</li>
<li>Shiokawa, S., Matsui, Y., Ueda, T. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/67063/">Liquid streaming and droplet formation caused by leaky Rayleigh waves.</a> Ultrasonics Symposium:Proceedings of the IEEE. 1, 643-646 (1989).</li>
<li>Li, H., Qi, G., Kato, S., Nakamoto, T. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400518302697">Investigation and Improvement of Atomization Efficiency based on SAW Device Coated with Amorphous Fluoropolymer Film for Olfactory Display.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 263 (15), 266-273 (2018).</li>
<li>Kato, S., Nakamoto, T. <a target="_blank" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejsmas/138/6/138_220/_article/-char/en">Control system of micro droplet using micro-dispenser based on solenoid valve and its application for highly efficient SAW atomizer.</a> IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines. 138 (6), 220-225 (2018).</li>
<li>Itou, S., Iseki, M., Kato, S., Nakamoto, T. <a target="_blank" href="https://dl.acm.org/citation.cfm?doid=3180308.3180331">Olfactory and visual presentation using olfactory display using SAW atomizer and solenoid valves.</a> Proceedings of the 2018 Conference on Intelligent User Interface. , (2018).</li>
<li>Nakamoto, T., Ito, S., Kato, S., Qi, G. <a target="_blank" href="https://ieeexplore.ieee.org/document/8357566/">Multicomponent olfactory display using solenoid valves and SAW atomizer and its blending-capability evaluation.</a> IEEE Sensors Journal. , (2018).</li>
<li>Kato, S., Nakamoto, T. Olfactory Display Based on Sniffing Action. IEEE Conference on Virtual Reality. , (2018).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu çalışmada anahtar bileşenlerden biridir mikro-dağıtıcı bir yüksek hızlı solenoid vana18,19' yaptı. Şekil 8a Bu mikro-dağıtıcı prensiplerini göstermektedir. Pistonu elektromanyetik bir bobin tarafından tahrik edildi. Onun çıkış tamamen kapalı aşamasında dalgıç tarafından kapatılır. Pistonu hızla aşama sonra bu sıvı ön sırasında kısa bir çizmek için hamle geri özgün konuma taşır ve bir delik resim 8biçinde gösterilen devre tarafından tahrik edilmektedir solenoid vana gelen küçük bir sıvı damlacık jetler. Birkaç nanoliters bir sıvı damlacık miktarıdır. Vana 1 arasında sıklığıdır ve 1000 Hz, onun en az darbe genişliği 0.5 ms ve çok tipik solenoid vana daha hızlı çalışır. Solenoid vana ağız ve substrat arasında tipik mesafesi 15 mm idi. Bu çalışmada sıvı miktarını kesin ve tekrarlanabilir olduğunu gösterdi; Ayrıca, kabarcıklar karşı sağlamdır.
Koku kalıcılığı büyük ölçüde bir testere atomizer bir koku görüntüyü kullanılır amorf Teflon coatingwhen sayesinde azaltılmış21. Bir kanal temizleme substrat yüzey çözücüler sunmak için adanmış kullanıldığında daha fazla geliştirilebilir.
Ne zaman en iyi bir sapma protokolündeki kritik adımı el ile atomizer uyarma sıklığını ayarlıyor. Bu gelecekte otomatik olarak gerçekleştirilmelidir. Silanization işlemi silanization atomize olmadan kendini kaplama Teflon beri dahil etmek için başlangıç iletişim kuralından bir değişiklik oldu.
Bu teknik, bir duran dalga sorun varlık sınırı iki kalan sorunları vardır. Yansıma yüzey arasındaki sınırda oluştuğunda duran dalga oluşturulur. Antinode ve düğüm görünen bu yana düzenli olarak, atomization düğümde zayıf olur. Duran dalga bastırmak için silikon jel kullanıyor olsa da, bu yeterli değildir. Gerekli, akustik enerji emmek için daha iyi bir malzemedir.
Teflon kaplama dayanıklılığını ikinci kısıtlamadır. Teflon kaplama kısmen birçok kez bir sıvı atomik sonra kaldırılır. Kaplama için geçerli durumu değerlendirdik araştırılmamıştır, yazarlar Teflon kaplama dayanıklılığını genişletmek için optimize edebilirler.
Bununla birlikte, protokolü ile ilgili mevcut yöntemler önemini kalan sıvı azaltma atomization bir yüzey kaplama kaplama olmadan göre üzerinde sonra değil. Böylece, koku kalıcılığı büyük ölçüde olarak azalır başka bir bölümünde17. Bu testere aygıt kullanarak, koku ekran gösterimi gerçekleştirildi. Cassis, portakal, viski ve onların karışımı göstermek için sekiz bileşenli koku ekran kafa (Şekil 9) görüntülemek Mount19olan bir kullanıcı için sunuldu. Bu durumda, iyi koku kalıcılığı, hangi başka türlü-koku sunum kalitesini önemli ölçüde bozulmaya bastırmak için önerilen kaplama testere aygıtıyla çalışan.
Burada açıklanan tekniği koku göstermek için önemlidir. Ayrıca, testere atomizer bir Nebulizatör tıbbi kullanım için ve kütle spektrometresi electrospray iyonlaşma için geçerlidir. Atomization verimliliği de bu uygulamalarda gereklidir.

Cihazlar için uyarıcı görsel ve işitsel duyulara popüler olmakla birlikte, biz algıladıkları bütün duyumları sunum yapamaz; Yine de, normalde sadece bu iki duyu kullanarak bir duygu sunabilir. Bir koku ekran bir koku sunabilirim bir gadget ve böylece bir Kullanıcı kokular1,2,3,4,5,6algılayabilen sanal gerçeklik kullanılır, 7. Koku alma duyguları büyük ölçüde katkıda beri koku bir uyarıcı gerçeklik artırılması için vazgeçilmezdir. Daha önce film, animasyon ve oyun koku8,9ile inceledik.
Çeşitli araştırmacılar koku görüntüler inceledik; Örneğin, Yanagida bile onu ya da onu etrafta hiç kimse1algıladığı zaman belirtilen bir kişiye bir koku sağlayan bir koku projektör eğitimi aldı. Yamada ve ark. koku konsantrasyon2basit Gauss dağılımı modeli kullanarak sanal alanda bir koku kaynağı yerelleştirme inceledik. Kim ve ark. aygıtları 3koku bırakmadan, iki boyutlu dizilerini kavramını önerdi. Ayrıca, basit giyilebilir koku görüntüler ve bu koku yönünü kontrol etmek için ultrasonik faz dizi Önerilen4,5,6olmuştur.
Koku kalıcı koku görüntüsündeki sorunlardan biri. Sonra bile hava veya başka bir koku değiştirilmesi amacıyla bir Kullanıcı koku algılayabilir. O kokular arasında sanal gerçeklik mümkün olduğunca hızlı bir şekilde geçiş yapmak için tercih edilebilir olduğundan, koku kalıcılığı sorun okudu.
Koku göstermek birçok malzemeyi karıştırma bir fonksiyonu ile inceledik. Daha önce solenoid valfleri ile yüksek hızlı anahtarlama10kullanarak bu sistemi geliştirdik. Her ne kadar stabil birçok malzemeyi karışımları, biz henüz koku Kalıcılık problemi olabilir değil. Böylece, beri mikro-dağıtıcılar ve bir testere atomizer11kullanarak koku göster geliştirdik. Benzer teknikler sıvı damlacıkları12,13,14işlemek için kullanılmış olsa da, biz bu nesil kokusu için uygulanır. TESTERE cihaz sıvı damlacıkları püskürtmek bu yana sıvı damlacıkları atomik için uygundur anında15,16; Ancak, küçük sıvı damlacıkları sonra atomizasyon piezoelektrik bir yüzey üzerinde kalmasını bulduk. Sıvı çoğu atomize olsa bile bu küçük sıvı damlacıkları koku kalıcılığı, neden.
Genellikle, bir parfüm bir solvent viskozite azaltmak için etanol gibi içine feshedilmiştir. Ancak, seyreltilmiş parfüm hidrofilik doğası nedeniyle piezoelektrik bir substrat yüzeyine yayılır ve zaman ince film yayılır atomizasyon verimliliği bozulur. Böylece, bir parçası bile atomizasyon RF güç artarsa, hangi kaldırılamaz sonra sıvı kalır. Kısa bir süre sonra çözücü buharlaşarak sadece parfüm üzerinde kalır ve substrat için sopa.
Bu çalışmada, doğada hidrofobik hale gelir böylece biz ince amorf Teflon film ile piezoelektrik bir substrat yüzeyinde kat. -Ebilmek biz almak damlacık gibi küre hidrofobik yüzey beri substrat yüzeyinden sıvı ayırma için gerekli enerji azalır. Bu testere cihazın yüzeyi hidrofobik hale geldiğinde bir atomizasyon verimlilik artırıldı bekleniyor. Böylece bir koku hemen sunulur ve hızlı bir şekilde kendi tanıtımı sonra yok olabilir atomizasyon verimliliği artırmak için bu yöntem genel amacı olduğunu Sonuçta uygulama için koku görüntülemek. Bu kağıt, biz nasıl bir testere aygıt amorf Teflon film ile kaplı göstermek ve atomizasyon verimlilik iyileştirme göstermek ve deneysel sonuçları başvuru17' tarif edildi.

<table><tbody><tr><td>SAW cihazı</td><td>Lightom</td><td></td><td>Ismarlama</td></tr><tr><td>Şebeke analizörü</td><td>SDR-kitleri</td><td>DG84AQ VNWA 3E</td><td></td></tr><tr><td>Daldırma kaplayıcı</td><td>Aiden</td><td>DC4300</td><td></td></tr><tr><td>Silan birleştirme maddesi</td><td>Shin-etsu Chemical</td><td>KBE 903</td><td></td></tr><tr><td>Cytop amorf teflon kaplama</td><td>Asahi cam</td><td>CT107MK</td><td></td></tr><tr><td>Cytop kaplamayı seyreltmek için çözücü</td><td>Asahi cam</td><td>CT-SOLV100K</td><td></td></tr><tr><td>Solenoid valf</td><td>Lee</td><td>INKA2438510H</td><td></td></tr><tr><td>Transistör dizisi</td><td>Texas Enstrüman</td><td>ULN2803A</td><td></td></tr><tr><td>RF güç amplifikatörü</td><td>Mini Devreler</td><td>ZHL-5W-1</td><td></td></tr><tr><td>Dijital kamera&nbsp;</td><td>Panasonic Corp</td><td>DMC-FZ300</td><td></td></tr><tr><td>Başa Monte Ekran</td><td>Occulus</td><td>Occulus Rift Kulaklık</td><td></td></tr><tr>Bir <td>HHP-170A</td><td></td> <td>Olarak</td><td>Sıcak plaka</td></tr></tbody></table>

koku görüntü için yüzey akustik dalga-atomizer verimlilik geliştirme yöntemi

Enhancement Method of Surface Acoustic Wave-Atomizer Efficiency for Olfactory Display

Koku alma insan arabirimleri önemli bir anlamda olduğundan, bir yüzey akustik dalga (SAW) atomizer ve mikro-dağıtıcılar kullanarak bir koku göster geliştirdik. Bu koku görüntüle, atomization verimliliğini sık karşılaşılan insan koku arayüzlerde koku kalıcılığı sorunlarını önlemek için önemlidir. Böylece, testere aygıt substrat doğa hidrofilik hidrofobik için değiştirmek için amorf Teflon film ile kaplanır. Ayrıca silanize piezoelektrik substrat yüzeyi Teflon kaplama yapışma film geliştirmek için önce gereklidir. Bir daldırma kaplama yöntemi yüzey üzerinde üniforma kaplama elde etmek için kabul edilmiştir. Yüksek hızlı solenoid vana, hassasiyet ve tekrarlanabilirlik yüksek olduğundan testere aygıt yüzeye sıvı bir damlacık geçiș mikro-dağıtıcı kullanıldı. Daha sonra atomization hidrofobik yüzey üzerinde daha kolay oldu. Bu çalışmada, atomization sonra geri kalan sıvı yüzey üzerinde minimize için amorf Teflon kaplama incelenmiştir. Burada açıklanan protokol amacı ile amorf Teflon film testere aygıt yüzey kaplama yöntemleri göstermek için ve testere atomizer ve bir mikro-dispanser, kullanarak koku üreten bir duyusal test tarafından izledi.

Bir microliter etanol (etanol genellikle bir çözücü parfüm için kullanılmıştır) çıplak ve kaplamalı LiNbO3 yüzeyler üzerine yerleştirildi. (Şekil 6a); substrat yayılmış etanol çözüm ince bir film kuruldu Öte yandan, küre gibi şekil kuşeli yüzey (Şekil 6b) tutuldu. Bir microliter su temas açısı 50 amorf Teflon kaplama (Şekil 6 c ve 6 d) sonra için 110 derece arttı. Amorf Teflon kaplama hidrofobik doğa gelişmiş bulundu. Çıplak yüzey üzerinde ince bir film içine sıvı yayılmış ise damlacığı küre benzeri şekli kuşeli yüzey üzerinde tutuldu.
Sonraki, atomization 200 ile deneme nL lavanta oldu (Şekil 7) gerçekleştirilen. Atomizasyon olmadan ve kaplama ile sonraki görüntülerini şekil 7a ve 7b, sırasıyla gösterilir. Fotoğrafları zaman ölçeğinde bir dijital kamera tarafından kaydedilen kare sayısı üzerinden elde edildi. Lavanta etanol ile seyreltilmiş (seyreltme oranı: 50: 1 v/v). Hemen reçete sonra çıplak substrat sıvı yayıldı. Sadece sınırlı sis daire içinde sıvı kenarında oluşturulan şekil 7aiçinde gösterildiği gibi ise 33 ms sıvı, merkezinde güçlü atomizasyon oluştu. 100 ms atomization durdu; Bu yüzden, her ne kadar ilk başta atomizasyon oluştu, kısa bir süre sonra durdu. Sonra sıvı bir parçası kaldı. Çözücü hızla buharlaşmış iken, kısmi çözünen substrat yüzeyinde kaldı; Böylece, kalan çözünen ciddi koku kalıcılığı neden oldu. Öte yandan, reçete sonra küre benzeri şekli ile temas açısı fazla 90 derece kuşeli yüzey üzerinde devam edildi (şekil 7b). Yoğun bir sis atomizasyon sırasında oluşturulmuştur. Atomization sonra daha az sıvı daha küçük bir alanda çıplak substrat kıyasla daha küçük alan olarak kaldı. Kalan sıvı düzgün ve eksiksiz yüzey değildi ama onun yerine küçük tek damlacıkları kurdu beri doğru Teflon kaplama üzerinde damlacıklar kapsama hesaplamak zordur. Kabaca söylersek, geri kalan sıvı hidrofobik yüzey üzerinde en az yüzde 10'u bu hidrofilik yüzeyinde oldu.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig1.jpg"> Şekil 1: testere atomizer. (a) yapılandırma testere aygıt ve (b) testere atomizer prensibi. Onun elektrot altın ve krom içerir. Şekil 1a izni20ile yeniden basıldı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58409/58409fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig2.jpg"> Resim 2: aygıt bir baskılı devre kartı üzerinde gördüm.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig3.jpg"> Şekil 3: Bu çalışmada kullanılan coater daldırma.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig4.jpg"> Şekil 4: zaman dizileri. (a) dalga RF sinyal patlaması. Vs ve Tr tipik değerler şunlardır: 85 Vp-p ve 1 s, anılan sıraya göre. Tipik bir görev döngüsü gibi THtr . (b) bir mikro-dispanser için uygulanan dalga biçimi. Are belgili tanımlık tipik Tw, T ve N 1 ms, 10 ms ve 70 Bakliyat, anılan sıraya göre.
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig5.jpg"> Şekil 5: sıvı damlacık atomik için deneysel Kur. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58409/58409fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig6.jpg"> Şekil 6: sıvı damlacık şekil çıplak ve kaplamalı subtrates arasında karşılaştırılması. Çıplak Lityum niobate yüzeyinde ince film bir üst (a) görünümünü ve sıvı damlacık (b) yan görünüm üstünde kaplı bir gösterilmiştir. Bir microliter etanol kullanılan her iki (a) ve (b). Burada, (c) ve (d) bir microliter su yan görünümleri sırasıyla çıplak ve kaplamalı yüzeyler üzerinde gösterir. Bu rakam izni17ile yeniden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58409/58409fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig7.jpg"> Şekil 7: sıvı damlacık Atomization. (A) hidrofilik yüzeyinde (çıplak Lityum niobate) ve (b) hidrofobik yüzey (substrat ile amorf Teflon kaplı) gösterilmiştir. 200 örneğidir nL lavanta. Bu rakam izni17ile yeniden. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58409/58409fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig8.jpg"> Şekil 8: mikro-dağıtıcı esaslı bir solenoid vana. (A) mikro-dispanser'ın prensip ve (b) bir sürücü devresi tek bir kanal için gösterilmiştir. Bu rakam izni20ile yeniden basıldı. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58409/58409fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58409/58409fig9.jpg"> Şekil 9: amorf Teflon film ile kaplı testere atomizer uygulanması. Tokyo, Japonya için akıllı Kullanıcı arabirimleri (IUI) Sempozyum 2018 araştırma gösteri.

Biz burada bir koku görüntülemek için uygulama için gerekli atomizasyon etkinliğini artırmak için amorf Teflon film ile yüzey akustik dalga (SAW) Cihazın yüzeyi kaplama için bir yöntem kurmak.

Koku görüntü için yüzey akustik dalga-Atomizer verimlilik geliştirme yöntemi

Since olfaction is an important sense in human interfaces, we have developed an olfactory display using a surface acoustic wave (SAW) atomizer and ...

Bu yöntem, insan arabirimi alanında anahtar soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir. Örneğin, birçok koku sanal gerçeklik ile ilgili. Bizim sistemimizde, bir mikro-dispenser bir yüzeye birkaç nano-litre damlacık püskürter.Sonra bir yüzey akustik dalga böler, hızla bir koku sunmak için bu damlacık atomizes. Bu yöntemin görsel gösteri optimizasyonu davranışı göstermek için önemlidir. Koku alma ekranı için yüzey akustik dalga cihazını hazırlayın.Bu cihaz da bir piezoelektrik substrat bir ucunda reflektörler ile, bir interdigitated transdüser vardır. Ek ayrıntılar bu şematik bulunmaktadır. Transdüser bölgede 21 parmak çifti vardır.Reflektörün 32 parmak çifti vardır. Atomizasyon alanı mavi ile betimlenmiştir. Bir amino bazlı silane kaplin ajan hazırlayın ve bir kenara koyun.Silanizasyondan önce cihazı asetonla ıslatılmış pamuklu bir bezle temizleyin. Bittiğinde, cihazı bir daldırma kaplamasına götürün ve takın. Cihazı, atomizasyon alanının dolması için yönlendirin.Daha sonra, daldırma kaplama ile kullanmak için silane kaplin çözeltisi yerleştirin. Daha sonra, atomize alanını batırmak için cihazı indirin. Tek tip bir film kaplaması elde etmek için daldırma hızını yavaş ve sabit tutmak önemlidir.Cihazı beş dakika boyunca çözeltide tutun. Cihazı çözeltiden kaldırın. Cihazı beş dakika havada tutun.Daha sonra cihazı daldırma kaplamasından çıkarın ve bir dakika boyunca saf suda durulayın. Ardından, cihazı aynı oryantasyonda daldırma kaplamasına çevirin. Silanization aracısını daldırma kaplamasından çıkarın.Çözücü amorf Teflon malzeme hazırlamak için hareket edin. Sos kaplamasına çözeltiyi alın ve kullanmak üzere pozisyona koyun. Cihazın atomizasyon alanını batırmak için monte edildiğinden emin olun.Her şey hazır olduğunda cihazı indirin. Atomizasyon alanını çözeltide 15 saniye bekletin. Cihazı çözeltiden kaldırın.Cihazı beş dakika havada tutun. Aygıtı ikinci kez çözüme indirin ve 15 saniye bekleyin. Sonra, cihazı kaldırın ve 30 dakika havada bırakın.Ardından, cihazı daldırma kaplamasından çıkarın. 60 dakika pişirin 180 santigrat derece sıcak bir tabak üzerine yerleştirin. SAW cihazını deney için hazırlayın.Alüminyum folyo ve iletken macun kullanarak alüminyum baskılı bir devre kartı üzerine monte edin. Daha sonra, devre kartını cihazla bir platforma monte edin. Cihazı bir işlev jeneratörü tarafından çalıştırılan bir RF güç amplifikatörüne bağlayın.RF patlama sinyalinin dalga formunu yüzde 10'luk bir görev döngüsüne sahip bir günah dalgası olarak ayarlayın. Dalga frekansını yüzeydeki akustik dalga aygıtı salınım frekansına ayarlayın. Daha sonra, bir mikro dağıtıcı olarak kullanılan bir solenoid vana 24 volt darbe sinyali izin vermek için bir patlama kare dalga jeneratörü bağlayın.Bir rezervuardan mikro dağıtıcıya sıvı sürmek için bir mikro hava pompası ayarlayın. Mikro dispanser optimizasyon için sıvı ile dolu garanti etmek için bir hava pompası kullanın. Cihazla atomizasyon eğitimine geçin.Sıvıyı bir şişeye koyun ve set-up'a yerleştirin. Hava mikro hava pompası eylem yoluyla şişe girecektir. Şişedeki sıvı solenoid valfesine gidecek.Vana, cihazın atomizasyon alanına sıvı dağıtmak için ayarlanmıştır. Solenoid valf uygulanan darbe sinyalinin dalga formunu ayarlayın. Yüzde 10 görev döngüsü ile kare dalga darbe dizisi ayarlamak için fonksiyon jeneratörünü kullanın.Cihazın yüzeyini gözlemleyin. Zamanla, darbe dizisi atomizasyon için büyük bir damlacık oluşturacaktır. Damlacık atomize etmek için gerekli olduğu sürece cihaza RF patlama sinyali uygulayın.Cihazın yüzeyini gözlemleyin, atomizasyona tanık olun ve kalan sıvı damlacıklarını inceleyin. Sistem hazır olduğunda, kokuları tespit etmek için bir kişi işe. Kişi burnuyla atomizasyon alanının önünde 20-30 santimetre otursun.Atomizerin yüksekliğini katılımcının burnunun seviyesine ayarlayın. Sıvıyı cihaza dağıtın ve atomize edin. Katılımcının kokuyu algılamasına izin verin.Çıplak lityum niyobat yüzeyinin bu üst görünümünde, bir mikrolitre etanol ince bir filme yayıldı. Buna karşılık, kaplamalı bir cihaz yüzeyinin bu yan görünümü bir damlacık oluşumunu göstermektedir. Bu çıplak yüzeydeki mikrolitre lik bir su damlası.Sonunda ince bir film yayıldı. Kaplanmış bir yüzeyüzerinde bir mikrolitre damlacık su devam etti. Bu sekansta, ince bir lavanta filmi kaplamasız bir yüzeyde atomize edilir.Güçlü atomizasyon sıvının merkezinde oluşur, ancak kenarda değil. Sıvının sonunda kalan kısmı. Kaplamalı bir yüzey üzerinde oluşan lavanta damlası için benzer bir dizi, atomizasyon sırasında konsantre bir sis gösterir.Kaplamasız yüzeyile karşılaştırıldığında, atomizasyondan sonra daha küçük bir alanda çok daha az sıvı bırakılmıştır. Amorf Teflon yüzeyindeki sıvı damlacık neredeyse tamamen atomize edilmiştir, bu da kaplamasız bir cihazla karşılaştırıldığında gelişmiş atomizasyon verimliliğini gösterir. Verimlilikteki iyileştirmeler nedeniyle daha az damlacık geride bırakılır ve bu da sanal ortam koku alma ekranlarında koku kalıcılığı sorunlarını çözmeye yardımcı olur.Bu koku sanal gerçeklik gerçekleştirmek için temel bir teknoloji olmasına rağmen, diğer takdir çeşitli ortaya çıkabilir.

enhancement-method-surface-acoustic-wave-atomizer-efficiency-for

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Olfaktör reseptör nöronları (ORNs) bir reseptör içine ilk sırayla koku ampul içinde ikinci dereceden nöronlara iletilir aksiyon potansiyelleri tetikleyen güncel koku sinyalleri dönüştürmek. Burada aynı anda odorant bağlı reseptör fare ORNs mevcut ve aksiyon potansiyelleri kaydetmek için emme pipet tekniği tarif.

Emme Pipet Tekniği kullanılarak Olfaktör Reseptör Nöronlar Kaydedilmiş odorant bağlı Cevapları

Dikey bir T-labirent salgılanan eklembacaklıların davranışsal tepki içlin tarif edilmektedir. Salgılanan iki potansiyel koku alanlara maruz kaldığında deneyci denekler tarafından gerçekleştirilen seçimler ölçmek için sağlar. Her ikisi için çekim ve koku maddesi arasından itme bu cihaz ile ölçülebilir.

Koku için Arthropod Tepki için Dikey T-labirent Seçim Testi

Bu makale, görüntü tabanlı nazal hava yolu modellerinde koku alma bölgesine ilaç vermek için farklı protokollerin modellemesini ve simülasyonlarını gözden geçirmektedir. Anatomik olarak doğru burun modelini geliştirmek, hesaplamalı ağ oluşturmak, nazal hava akışlarını simüle etmek ve koku alma bölgesinde partikül birikimini tahmin etmek için çoklu yazılım modülleri kullanılır.

Genizden İnhale İlaç Aerosollerin Pasif ve Aktif Kontroller ile Modelleme ve Koku Drug Delivery Simülasyonlar

İnsan merkezindeki koku sisteminden güvenilir fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) verilerinin elde edilmesine yönelik teknik zorlukları ve çözümleri sunuyoruz. Bu, olfaktör fMRI paradigması tasarımında özel hususlar, bir MRI uyumlu olfaktometre ile fMRI veri edinimi tanımları, koku seçimi ve veri post-processing için özel bir yazılım aracı içerir.

İnsanın Koku Fonksiyonunu İncelemek İçin Free-breathing fMRI Yöntemi

Bu protokolün genel amacı, uzun zincirli kütiküler feromonlara tepki gösteren Drosophila olfaktör reseptör nöronlarından tek duyarlılık kaydı için düşük uçuculukta odorantları nasıl göstereceğini göstermektir.

Elektrofizyolojik Kayıt<em&gt; Drosophila</em&gt; Düşük Volatilite Kokularına Karşı Trikoid Sensilla

Microparticles bir çift frekanslı uyarma ile bir mikrosıvısal kanal değiştirmek için bir iletişim kuralı sunulur.

Çift frekanslı uyarilmalar ile yüzey akustik dalgalar ayakta tarafından Microparticle manipülasyon

Fizyolojik açıdan, propil reseptörleri buharı aşamasında inhale propil moleküller tarafından etkinleştirilir. Ancak, en tüp bebek sistemleri sıvı faz propil stimülasyon yararlanmak. Burada, propil reseptör etkinleştirme propil stimülasyon buharı faz üzerine gerçek zamanlı tüp bebek izleme sağlayan bir yöntem mevcut.

Gerçek zamanlı olarak buharı aşamasında propil reseptör etkinleştirme bir propil tarafından in Vitro izlenmesi

Biz kalkış fotolitografi, nano-derin reaktif iyon gravür ve oda sıcaklığında plazma ile akustik nanoakışkanlar için lityum niyobat üzerine yüzey akustik dalga aktüasyon cihazlarıentegrasyonu ile nanoheight kanalların imalatı göstermek tek kristal lityum niyobat yüzey aktif çok katmanlı yapıştırma, oksitler lityum niyobat yapıştırma için benzer bir süreç.

Akustik Nanofluidics için Lityum Niyobat ile Yüzey Akustik Dalga Aktüasyon Birleştiren Nanoheight Kanallarıimalatı

Lityum niyobat üzerindeki plaka elektrotlarının doğru akım püskürtmesi ile piezoelektrik kalınlık modu transdüserlerinin imalatı anlatılmaktadır. Ayrıca transdüser tutucu ve sıvı besleme sistemi ile güvenilir bir çalışma sağlanır ve epitendans analizi, lazer doppler vibrometri, yüksek hızlı görüntüleme ve lazer saçılma kullanılarak damlacık boyutu dağılımı ile karakterizasyon gösterilmiştir.

Atomizasyon ve Acoustofluidics için Kalınlık Modu Piezoelektrik Cihazların İmalatı ve Karakterizasyonu

Optik olarak aktive edilmiş perflorokarbon nanodamlacıklar, vasküler sistem dışındaki görüntüleme uygulamalarında umut vaat etmektedir. Bu makale, bu parçacıkların nasıl sentezleneceğini, poliakrilamid hayaletlerinin çapraz bağlanacağını ve sinyallerini arttırmak için damlacıkların akustik olarak nasıl modüle edileceğini gösterecektir.

Optik Olarak Buharlaştırılmış Perflorokarbon Nanodamlacıkların Formülasyonu ve Akustik Modülasyonu

Bu protokol, ol/gitme koku alma davranışı deneyleri için bir olfaktometrenin yapımını açıklar. Olfaktometrenin başarılı bir şekilde oluşturulmasını sağlamak için resimlerle birlikte adım adım talimatlar sağlanmıştır. İşlem sırasında karşılaşılan sorunların giderilmesine yönelik bilgiler de dahil edilmiştir.

Kemirgen Koku Alma Davranışı Çalışmaları için Bir Olfaktometre Oluşturma

Keşfedin yüzey akustik dalga cihazlarında amorf Teflon kaplama ile atomizasyon verimliliğini artırma yöntemini. Bu teknik koku kalıcılığı sorunlarını çözerek sanal gerçeklik uygulamalarında gelişmiş koku sunumu sağlar.

Koku görüntü için yüzey akustik dalga-Atomizer verimlilik geliştirme yöntemi

Daha fazla video keşfet