Name: Lazer Gravür ve Boyaların Dahili Yoluyla Estetik Olarak Geliştirilmiş Silika Aerogel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Keşfedin lazer gravür ile silika aerogel üzerine estetik desen kazıma yöntemini. Bu teknik, her boyut ve renkteki aerogel monolitlerinin özelleştirilmesini kolaylaştırarak malzeme bilimi ve sanatsal uygulamalar için yeni olanaklar sunar.

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

Yazarlar, Birlik Koleji Fakülte Araştırma Fonu, Öğrenci Araştırma Hibe programı ve projenin finansal desteği için yaz lisans araştırma programını kabul etmek isterler. Yazarlar ayrıca üç parçalı kalıbın tasarımı için Joana Santos'u, SEM görüntüleme için Chris Avanessian'ı, kavisli aerojel yüzeye kazınması için Ronald Tocci'yi ve gravür projesi üzerinde ilham ve ilk çalışmaların yanı sıra Kouros görüntüsünü ve silindirik aerogel'i sağlamak için Dr. Ioannis Michaloudis'i kabul etmek istiyor.

<ol><li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Aerogels+Handbook%22">Aerogels Handbook</a>. Aegerter, M. A., Leventis, N., Koebel, M. M. , Springer. New York. (2011).</li>
<li>Pierre, A. C., Pajonk, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemistry+of+aerogels+and+their+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Reviews%22%5BJournal%5D)">Chemistry of aerogels and their applications.</a> Chemical Reviews. 102 (11), 4243-4266 (2002).</li>
<li>Zinzi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+and+visual+experimental+characterization+of+a+glazing+system+with+monolithic+silica+aerogel%5BTitle%5D)+AND+%22Solar+Energy%22%5BJournal%5D)">Optical and visual experimental characterization of a glazing system with monolithic silica aerogel.</a> Solar Energy. 183, 30-39 (2019).</li>
<li>Bhuiya, M. M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+monolithic+silica+aerogel+for+fenestration+applications%3A+scaling+up%2C+reducing+cycle+time%2C+and+improving+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Industrial+%26+Engineering+Chemistry+Research%22%5BJournal%5D)">Preparation of monolithic silica aerogel for fenestration applications: scaling up, reducing cycle time, and improving performance.</a> Industrial & Engineering Chemistry Research. 55 (25), 6971-6981 (2016).</li>
<li>Jelle, B. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fenestration+of+today+and+tomorrow%3A+A+state-of-the-art+review+and+future+research+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Solar+Energy+Materials+and+Solar+Cells%22%5BJournal%5D)">Fenestration of today and tomorrow: A state-of-the-art review and future research opportunities.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 96, 1-28 (2012).</li>
<li>Michalous, I., Carroll, M. K., Kupiec, S., Cook, K., Anderson, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+method+for+surface+etching+of+silica+aerogel+monoliths%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sol-Gel+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Facile method for surface etching of silica aerogel monoliths.</a> Journal of Sol-Gel Science and Technology. 87 (1), 22-26 (2018).</li>
<li>Stanec, A. M., Anderson, A. M., Avanessian, C., Carroll, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+and+characterization+of+etched+silica+aerogels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sol-Gel+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Analysis and characterization of etched silica aerogels.</a> Journal of Sol-Gel Science and Technology. 94, 406-415 (2020).</li>
<li>Sun, J., Longtin, J. P., Norris, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrafast+laser+micromachining+of+silica+aerogels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Ultrafast laser micromachining of silica aerogels.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 281 (1-3), 39-47 (2001).</li>
<li>Bian, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micromachining+of+polyurea+aerogel+using+femtosecond+laser+pulses%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Micromachining of polyurea aerogel using femtosecond laser pulses.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 357 (1), 186-193 (2011).</li>
<li>Yalizay, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Versatile+liquid-core+optofluidic+waveguides+fabricated+in+hydrophobic+silica+aerogels+by+femtosecond-laser+ablation%5BTitle%5D)+AND+%22Optical+Materials%22%5BJournal%5D)">Versatile liquid-core optofluidic waveguides fabricated in hydrophobic silica aerogels by femtosecond-laser ablation.</a> Optical Materials. 47, 478-483 (2015).</li>
<li>Vainos, N. A., Karoutsos, V., Mills, B., Eason, R. W., Prassas, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isotropic+contractive+scaling+of+laser+written+microstructures+in+vitrified+aerogels%5BTitle%5D)+AND+%22Optical+Materials+Express%22%5BJournal%5D)">Isotropic contractive scaling of laser written microstructures in vitrified aerogels.</a> Optical Materials Express. 6 (12), 3814-3825 (2016).</li>
<li>Plata, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerogel-platform+optical+sensors+for+oxygen+gas%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Non-+Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Aerogel-platform optical sensors for oxygen gas.</a> Journal of Non- Crystalline Solids. 350, 326-335 (2004).</li>
<li>Carroll, M. K., Anderson, A. M. Aerogels as platforms for chemical sensors. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCarroll%2C+MK+%22Aerogels+Handbook.+Advances+in+Sol-Gel+Derived+Materials+and+Technologies%22">Aerogels Handbook. Advances in Sol-Gel Derived Materials and Technologies</a>. Aegerter, M., Leventis, N., Koebel, M. , Springer. New York. (2011).</li>
<li>Bockhorst, M., Heinloth, K., Pajonk, G. M., Begag, R., Elaloui, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorescent+dye+doped+aerogels+for+the+enhancement+of+Cerenkov+light+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Fluorescent dye doped aerogels for the enhancement of Cerenkov light detection.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 186, 388-394 (1995).</li>
<li>Carroll, M. K., Anderson, A. M., Gorka, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparing+silica+aerogel+monoliths+via+a+rapid+supercritical+extraction+method%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Preparing silica aerogel monoliths via a rapid supercritical extraction method.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (84), e51421(2014).</li>
<li>Gauthier, B. M., Bakrania, S. D., Anderson, A. M., Carroll, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fast+supercritical+extraction+technique+for+aerogel+fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">A fast supercritical extraction technique for aerogel fabrication.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 350, 238-243 (2004).</li>
<li>Gauthier, B. M., Anderson, A. M., Bakrania, S. D., Mahony, M. K., Bucinell, R. B. Method and device for fabricating aerogels and aerogel monoliths obtained thereby. U.S. Patent. , 8080591 (2011).</li>
<li>Gauthier, B. M., Anderson, A. M., Bakrania, S. D., Mahony, M. K., Bucinell, R. B. Method and device for fabricating aerogels and aerogel monoliths obtained thereby. U.S. Patent. , 7384988 (2008).</li>
<li>Estok, S. K., Hughes, T. A., Carroll, M. K., Anderson, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+and+characterization+of+TEOS-based+silica+aerogels+prepared+using+rapid+supercritical+extraction%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sol-gel+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Fabrication and characterization of TEOS-based silica aerogels prepared using rapid supercritical extraction.</a> Journal of Sol-gel Science and Technology. 70 (3), 371-377 (2014).</li>
<li>Roth, T. B., Anderson, A. M., Carroll, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+a+rapid+supercritical+extraction+aerogel+fabrication+process%3A+Prediction+of+thermodynamic+conditions+during+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Analysis of a rapid supercritical extraction aerogel fabrication process: Prediction of thermodynamic conditions during processing.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 354 (31), 3685-3693 (2008).</li>
<li>Bouck, R. M., Anderson, A. M., Prasad, C., Hagerman, M. E., Carroll, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cobalt-alumina+sol+gels%3A+Effects+of+heat+treatment+on+structure+and+catalytic+ability%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Non-Crystalline+Solids%22%5BJournal%5D)">Cobalt-alumina sol gels: Effects of heat treatment on structure and catalytic ability.</a> Journal of Non-Crystalline Solids. 453, 94-102 (2016).</li>
<li>Dunn, N. J. H., Carroll, M. K., Anderson, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+alumina+and+nickel-alumina+aerogels+prepared+via+rapid+supercritical+extraction%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer+Preprints%22%5BJournal%5D)">Characterization of alumina and nickel-alumina aerogels prepared via rapid supercritical extraction.</a> Polymer Preprints. 52 (1), 250-251 (2011).</li>
<li>Tobin, Z. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+characterization+of+copper-containing+alumina+and+silica+aerogels+for+catalytic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sol-gel+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Preparation and characterization of copper-containing alumina and silica aerogels for catalytic applications.</a> Journal of Sol-gel Science and Technology. 84 (3), 432-445 (2017).</li>
<li>Tsou, P., Brownlee, D. E., Glesias, R., Grigoropoulos, C. P., Weschler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cutting+silica+aerogel+for+particle+extraction%5BTitle%5D)+AND+%22Lunar+and+Planetary+Science+XXXVI.+Part+19%22%5BJournal%5D)">Cutting silica aerogel for particle extraction.</a> Lunar and Planetary Science XXXVI. Part 19. , (2005).</li>
<li>Ishii, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+extraction+of+dust+impact+tracks+from+silica+aerogel+by+ultrasonic+microblades%5BTitle%5D)+AND+%22Meteoritics+%26+Planetary+Science%22%5BJournal%5D)">Rapid extraction of dust impact tracks from silica aerogel by ultrasonic microblades.</a> Meteoritics & Planetary Science. 40 (11), 1741-1747 (2005).</li>
<li>Ishii, H. A., Bradley, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macroscopic+subdivision+of+silica+aerogel+collectors+for+sample+return+missions%5BTitle%5D)+AND+%22Meteoritics+%26+Planetary+Science%22%5BJournal%5D)">Macroscopic subdivision of silica aerogel collectors for sample return missions.</a> Meteoritics & Planetary Science. 41 (2), 233-236 (2006).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Bu protokol, estetik açıdan hoş aerojel malzemeler hazırlamak için lazer gravür ve boyaların dahil edilmesinin nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.
Büyük (10 cm x 11 cm x 1,5 cm) aerojel monolitler yapmak, aerojellerin kalıba yapışmasını ve büyük çatlakların oluşmasını önlemek için zımparalama, temizleme ve gres uygulaması yoluyla uygun kalıp hazırlamayı gerektirir. Kalıbın öncül çözelti ile doğrudan temas halinde olan parçaları/yakında oluşacak aerojel en kritik olanıdır. Makine parlatma...

Silika aerogel, alan tozu toplamadan bina yalıtım malzemesine kadar çeşitli uygulamalarda kullanılabilen düşük ısı iletkenliğine sahip akustik yalıtım malzemesi olan nanoporous, yüksek yüzey alanıdır1,2. Monolitik formda üretildiğinde, silika aerojeller yarı saydamdır ve yüksek yalıtımlı pencereler yapmak için kullanılabilir3,4,5.
Son zamanlarda, aerojelde toplu yapısal hasara neden olmadan6,7 lazer gravür sistemi kullanarak yüzeye kazıyarak veya keserek bir silika aerojel görünümünü değiştirmenin mümkün olduğunu gösterdik. Bu, estetik geliştirmeler yapmak, envanter bilgilerini yazdırmak ve aerojel monolitleri çeşitli formlara işlemek için yararlı olabilir. Femtosaniye lazerlerin aerogellerin ham "mikro işleme" için çalıştığı gösterilmiştir 8,9,10,11; bununla birlikte, mevcut protokol basit bir lazer gravür sistemi ile aerojellerin yüzeyini değiştirme yeteneğini göstermektedir. Sonuç olarak, bu protokol sanatsal ve teknik topluluklar için geniş ölçüde geçerlidir.
Boyaları aerogel kimyasal öncü karışımına dahil etmek ve böylece çeşitli tonlarda boyalı aerojeller yapmak da mümkündür. Bu yöntem, Cerenkov algılama 14'ü geliştirmek için12,13, kimyasal sensörler imal etmek için ve tamamen estetik nedenlerle kullanılmıştır. Burada estetik açıdan hoş aerojeller hazırlamak için boya ve lazer gravür kullanımını gösteriyoruz.
Aşağıdaki bölümde, büyük silika aerojel monolitler yapma, boyaları dahil etmek için monolit hazırlama prosedürünü değiştirme, metin, desen ve görüntüleri bir aerojel monolitin yüzeyine kazıma ve mozaiklere monte edilecek büyük boyalı monolitlerden şekilleri kesme prosedürlerini açıklıyoruz.

<table><tbody><tr><td>2000 kumlu zımpara kağıdı</td><td>Çeşitli</td><td></td><td></td></tr><tr><td>50W Lazer Gravür Makinesi</td><td>Epilog Lazer</td><td></td><td>Herhangi bir lazer kesici uygundur</td></tr><tr><td>Aseton</td><td>Fisher Scientific www.fishersci.com</td><td>A18-20</td><td>Sertifikalı ACS Reaktif Sınıfı&nbsp;</td></tr><tr><td>Amonyum Hidroksit (sulu amonyak)</td><td>Fisher Scientific www.fishersci.com</td><td>A669S212</td><td>Sertifikalı ACS Plus, yaklaşık 14.8N, 28.0-20.0 w/w%</td></tr> <tr><td>Fisher Scientific'ten</td><td></td> Satın Alınan <td>Beherler</td><td>Herhangi bir cam beher uygundur.</td></tr><tr><td>Deiyonize Su</td><td>Muslukta kurum</td><td></td><td></td>içi</tr><tr><td>Dijital terazi</td><td>OHaus Explorer Pro</td><td></td><td>Herhangi bir dijital terazi uygundur.</td></tr><tr><td>Tek kullanımlık temizlik mendilleri</td><td>Fisher Scientific www.fishersci.com</td><td>06-666</td><td>KimWipe</td></tr><tr><td>Çizim Yazılımı</td><td>CorelDraw Grafik Paketi</td><td></td><td>CorelDraw</td></tr><tr><td>Esnek Grafit Levha</td><td>Phelps Endüstriyel Ürünler</td><td>7500.062.3</td><td>1/16 "kalınlığında</td></tr><tr><td>Floresein</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com</td><td>F2456</td><td>Boya içeriği ~% 95</td></tr> <tr><td>Köpük boya fırçası&nbsp;</td><td>Çeşitli&nbsp;</td><td></td><td>1-2 cm boyutunda</td></tr><tr><td>Yüksek Vakumlu Gres</td><td>Dow Corning</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hidrolik Sıcak Pres</td><td>Tetrahedron www.tetrahedronassociates.com</td><td>MTP-14</td><td>Sıcaklık ve kuvvet kontrollü herhangi bir sıcak pres çalışacaktır. Maksimum ~ 550 F sıcaklığa ve maksimum 24 ton kuvvete ihtiyaç duyar.</td></tr><tr><td>Lazer Gravür</td><td>Makinesi Epilog Lazer</td><td>Sarmal - 24</td><td>50 W</td></tr><tr><td>Metanol (MeOH)</td><td>Fisher Scientific www.fishersci.com</td><td>A412-20</td><td>Sertifikalı ACS Reaktif Sınıfı, > % 99,8</td></tr> <tr><td>Kalıp</td><td>Evde</td><td></td> İmalat <td>Soğuk haddelenmiş çelik veya paslanmaz çelikten imal edilir.</td></tr><tr><td>Parafin</td><td>Film Fisher Scientific www.fishersci.com</td><td>S37441</td><td>Parafilm M Laboratuvar Filmi</td></tr><tr><td>Rhodamine-6G Rhodamine-6g FlouresceinRhodamine-6g</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com</td><td>20,132-4</td><td>Boya içeriği ~% 95</td></tr> <tr><td>Rhodamine-B Rhodamine-6g FlouresceinRhodamine-6g</td><td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com</td><td>R-953</td><td>Boya içeriği ~% 80</td></tr><tr><td>Kalıbı temizlemek için sabun</td><td>Çeşitli</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Paslanmaz Çelik Folyo</td><td></td> Çeşitli.0005 <td></td><td>"kalınlığında, 304 Paslanmaz Çelik</td></tr><tr><td>Tetrametilortosilikat (TMOS)</td> <td>Sigma Aldrich www.sigmaaldrich.com</td><td>218472-500G</td><td>%98 saflıkta, CAS 681-84-5</td></tr><tr><td>Ultrasonik Temizleyici</td><td>FisherScientific FS6</td><td>153356</td><td>Herhangi bir sonikatör uygundur.</td></tr><tr><td>Vakumlu Egzoz sistemi</td><td>Purex</td><td>800i</td><td>Herhangi bir egzoz sistemi uygundur.</td></tr><tr><td>Değişken mikropipetleyici, 100-1000 ve mikro; L</td><td>Eppendorf tarafından üretilmiştir, Fisher Scientific www.fishersci.com'den satın alınmıştır</td><td>S304665</td><td>Any 100-1000 & L pipetleyici uygundur.</td></tr></tbody></table>

lazer gravür ve boyaların dahili yoluyla estetik olarak geliştirilmiş silika aerogel

Aesthetically Enhanced Silica Aerogel Via Incorporation of Laser Etching and Dyes

Bu yazıda silika aerojel monolitlerin lazerle kazınması ve boyaların birleştirilmesi ile estetik olarak geliştirilmesine yönelik bir prosedür açıklanmıştır. Hızlı bir süperkritik ekstraksiyon yöntemi kullanılarak, büyük silika aerojel monolit (10 cm x 11 cm x 1,5 cm) yaklaşık 10 saat içinde imal edilebilir. Öncü karışıma dahil edilen boyalar sarı, pembe ve turuncu renkte aerojellerle sonuçlanır. Metin, desenler ve görüntüler, dökme yapıya zarar vermeden aerogel monolitin yüzeyine (veya yüzeylerine) kazınabilir. Lazer gravür, aerojelden şekilleri kesmek ve renkli mozaikler oluşturmak için kullanılabilir.

Bu protokol, sanat ve sürdürülebilir bina tasarımı dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere uygulamalar için estetik açıdan hoş aerogel monolitleri hazırlamak için kullanılabilir. Burada kullanılan az miktarda boyanın öncül karışımına dahil etmenin sadece ortaya çıkan aerojel monolitin rengini etkilediği gözlenir; diğer optik veya yapısal özelliklerde değişiklikler gözlenmez.
Şekil 8, büyük silika...

Bu protokol, metni, desenleri ve görüntüleri silika aerojel monolitlerin yüzeyine yerel ve boyalı biçimde kazıma ve aerojelleri mozaik tasarımlara monte etme yöntemini açıklar.

Lazer Gravür ve Boyaların Dahili Yoluyla Estetik Olarak Geliştirilmiş Silika Aerogel

A procedure for aesthetically enhancing silica aerogel monoliths by laser etching and incorporation of dyes is described in this manuscript. Using a rapid ...

Bu protokol, lazer gravür sistemi kullanarak düz ve boyalı Aerogel'i kazıma ve kesme için ilk görsel metodolojiyi sunar. Bu tekniğin ana avantajı, aerogel monolitlerinin herhangi bir şekil, boyut veya renkte kazınmasını sağladığı için basitliğidir. Video sunumu, Aerogel'in yerleştirilmesi ve lazer kesicinin hizalanması da dahil olmak üzere protokolün pratik hususlarının gösterilmesini sağlar.Aerogel monolit imalatı için bir kalıp hazırlamak için, merkezdeki 10 ila 11 santimetrelik bir boşlukta 15,24'e 14 santimetre dış boyutlarda bir üst, orta ve alt kısımdan oluşan üç parçalı bir çelik kalıp seçin. Kalıbın üst kısmında her iki tarafta yedi 0,08 santimetrelik havalandırma deliği olmalıdır. Kalıbın üst, orta ve alt kısımlarını ovalamak ve kalıbın tüm temiz kısımlarını bir kağıt havlu ile kurutmak için seyreltilmiş sabun ve kaba dokulu bir sünger kullanın.Kuruduktan sonra, temizleme mendili temiz kalana kadar kalıbı silmek için tek kullanımlık aseton batırılmış temizlik mendilleri kullanın. Daha sonra, kalıp dokunmaya pürüzsüz olana ve önceki kullanımlardan herhangi bir kalıntı çıkarılana kadar tüm yüzeyleri hafifçe zımparalamak için 2.000 kum zımpara kağıdı kullanın, Aerogel'in oluştuğu orta kalıbın içine ekstra dikkat edin. Üst kalıp kısmındaki havalandırma deliklerini basınçlı hava ile temizleyin ve yaklaşık 2,4 mililitre yüksek vakum gresini kalın, hatta alt kalıbın üst bağlantı yüzeyinin tamamına bir ila iki milimetrelik bir tabaka ve kalın bir şekilde yaklaşık bir mililitre gres, hatta üst kalıbın alt bağlantı yüzeyinin dış yarısına bir ila iki milimetrelik bir tabaka uygulayın.Üst ve alt kalıpların iç yüzeylerine 0,5 milimetreden daha az bir tabaka halinde yaklaşık 0,5 mililitre yüksek vakum yağı uygulayın ve yüzey pürüzsüz hissedene ve gresten yapışkanlık kalmayana kadar fazla gresi silmek için tek kullanımlık bir temizleme mendili kullanın. Orta kalıbın iç yüzeyine 0,5 milimetreden daha az bir gres tabakasına 0,5 mililitre yüksek vakum yağı manuel olarak uygulayın. Gravür deseni dosyasını hazırlamak için, uygun bir çizim uygulamasında yeni bir belge açın ve istediğiniz boyut ve çizgi genişliğindeki metni veya görüntüyü doğrudan belgeye ekleyin, sonra dosyayı kaydedin.Aerogel monoliti kazımak için önce lazer oymacıyı, vakum egzoz sistemini ve bağlı bilgisayarı açın. Kazınacak Aerogel monolit yüzeyinin boyutunu ölçün ve gravür desen dosyasını açın. Belgenin boyut boyutunu ölçülen Aerogel monolit boyutuna karşılık gelecek şekilde ayarlayın ve lazer oymacının kapağını açın.Aerogel'i lazer oymacı platformuna yerleştirmek için eldivenli bir el kullanın ve Aerogel'i sol üst köşeye, Aerogel'i üst ve sol cetvellere dokunarak hizalayın. Lazere bağlı V şeklindeki mıknatıs manuel odak göstergesini baş aşağı çevirin ve lazer oymacıya odaklan'a basın. Aerogel monoliti tek kullanımlık temizleme mendili ile koruyun ve manuel odak göstergesinin alt kısmı Aerogel'e dokunana kadar lazer oymacı platformunu hareket ettirmek için lazer oymacı kontrol panelinde yukarı oku kullanın.Silme işlemini çıkarın ve ölçeri orijinal konumuna getirin. Lazer oymacı kapağını kapatın ve çizim programında Dosyala ve Yazdır'ı tıklatın. Yazdırma konumu olarak lazer oymacıyı seçin ve yazıcı özelliklerini ayarlamak için tercihler penceresini açın.600 DPI, %100 hız ve %55 güç içindeki raster modunu seçin Parça boyutunun ölçülen Aerogel monolit boyutuyla eşleştiğini onaylayın ve Uygula ve Yazdır'ı tıklatın. Lazer oymacının ön panelinde, İş'e tıklayın ve ilgili dosya adını seçin. Git'i tıklatın.Lazer oymacı tamamlandığında, Netleme'yi tıklatın ve tabanı düşürmek için lazer oymacı ön kontrol panelinde aşağı oku kullanın.Aerogel'i lazer oymacı platformundan kabına hafifçe aktarmak için eldivenli bir el kullanın ve işi oymacıdan temizlemek için Çöp Kutusu'na tıklayın. Bir Aerogel monolitini kesmek için lazer oymacıyı, vakum egzoz sistemini ve bağlı bilgisayarı açın ve kesilecek Aerogel monolit yüzeyinin boyutunu ölçün. Genel kesim için, çizim programında yeni bir belge açın ve ölçülen Aerogel monolit boyutuyla ilişkilendirilmek üzere belge boyutunun boyutlarını girin.Kesilecek deseni oluşturmak ve deseni Aerogel'de istenen kesim konumuna uyacak şekilde konumlandırmak için saç çizgisi genişliği çizim aracını kullanın. Aerogel monolitinin tabanını asetonla kaplayacak kadar büyük 0,0127 milimetre kalınlığında paslanmaz çelik folyo tabakasını temizleyin ve folyoyu lazer oyma platformuna yerleştirin. Aerogel ve paslanmaz çelik folyoyu sol üst köşedeki Aerogel'in üst ve sol cetvellere değdiği şekilde hizalayın ve gösterge konumunu gösterildiği gibi ayarlayın.Çizim programında Dosyala ve Yazdır'ı tıklatın ve yazdırma konumu olarak lazer oymacıyı seçin ve yazıcı özelliklerini ayarlamak için tercihler penceresini açın. Vektör modunu seçin ve DPI'yi 600'e, hızı %3 güç %90'a ve frekansı 1.000 Hertz'e ayarlayın. Parça boyutunun ölçülen Aerogel boyutuyla eşleştiğini onaylayın.Kesimin derinliği lazer hızına göre değişecektir. Gösterildiği gibi kesimi başlatmak için İş ve Git'i tıklatın. Örneği topladıktan sonra, lazerle temas eden monolitin yüzünde kalan ablated Aerogel'in küçük parçalarını nazikçe çıkarmak için bir köpük fırça kullanın.Bu Aerogel mozaik yaklaşımı için aynı desen üç farklı boyalı Aerogel monolitine kesilmiş ve parçalar mozaik desenine yeniden monte edilmiştir. Daha küçük parçalara bile doğal ve ultraviyole ışık koşullarında görsel olarak ilginç düzenlemeler elde etmek için gösterildiği gibi daha küçük monolitik parçalara tasarımlar kazımak mümkündür. Gösterildiği gibi, yerel Aerogeller, düzlemsel bir Aerogel'in ön yüzeyine, kavisli bir yüzeye ve floresan boyalı Aerogellere basılan fotoğraflarla çeşitli yoğunlukta desenlerle kazınabilir.Kazınmış bir silika Aerogel'in bu taramalı elektron mikroskop görüntüsünde, kazınmış çizgiler ile neredeyse pürüzsüz unetched nanoporous Aerogel arasındaki arayüz gözlemlenebilir. Gravür, Aerogel'in tek bir lazer darbesinin etkisini gösteren bu görüntüde gözlemlendiği gibi yüzey malzemesinin filament benzeri yapılara ablasyon ve erimesine neden olur. Kazınacak görüntülerin kontrast ayarı da dahil olmak üzere dikkatli hazırlık, yüksek kaliteli sonuçlar elde etmek için kritik öneme sahiptir.Lazer gravür yönteminin daha fazla iyileştirilmesi, silika Aerogels'in mikro işlemesine bir alternatif sağlayabilir. Estetik Aerogel monolitleri, sanat eserleri ve sürdürülebilir binalar da dahil olmak üzere çok çeşitli alanlarda uygulama bulabilir.

aesthetically-enhanced-silica-aerogel-via-incorporation-laser-etching

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biyosensörler karmaşık, biyolojik ortamlar ile arayüz ve yüzey modifikasyonu ile sensör takılı derece spesifik problar ile çok hassas sensörler birleştirerek hedeflenen algılaması gerçekleştirmek. Burada, sensör ve biyolojik çevre köprü silan ajanlar kullanılarak biotin ile silika optik sensör yüzeyi fonksiyonlandırmalar göstermektedir.

Silan Kaplin Ajanlar kullanarak Silika Optik Biyosensörler için Biyolojik Probları takılması

Biz serbest duran mikroküreler ve on-chip microtoroids dahil silika rezonans kaviteler, imal etmek, bir karbondioksit lazer reflow tekniğinin kullanımı açıklanır. Reflow yöntemi her iki cihaz içinde uzun foton yaşamlar sağlayan, yüzey kusurları kaldırır. Çıkan cihazlar telekomünikasyon gelen biodetection kadar uygulamaları sağlayan, ultra yüksek kalite faktörleri var.

Silika Ultra Yüksek Kalite Faktörü Microresonators Fabrikasyon

Bu madde, silika aerojeller üretmek için bir hızlı süperkritik özütleme yöntemi tarif etmektedir. Kapalı bir kalıp ve hidrolik sıcak pres kullanılarak, yekpare aerojeller sekiz saat veya daha kısa yapılabilir.

Bir Rapid Süperkritik Ekstraksiyon Yöntemi ile Silika AEROJEL Monoliths hazırlanıyor

Biz HF yerinde değişiklik 2 O 2 / H2O çözeltisi (% 0.01% -0.5) ya da metanol solüsyonları H dolu mikroakışkan odaları örnekleri ışınlanması ile hidrofilik veya hidrofobik duruma Si (001) yüzeyi ile tedavi edilmiş bir süreci rapor göreceli düşük nabız akıcılığa darbeli UV lazer kullanarak.

Sıvı Ortamda Darbeli UV Lazer Radyasyonla Silikon Yüzey Islanabilirliği Seçici Alan Değişikliği

Bu prosedür bioaerogels oluşturulması için (SiO2), sol-jel, işlemi, bu jelleri silis sitokrom c (cyt. C) kapsül haline getirilmesi ve hızlı bir şekilde bir gaz-fazlı reaksiyon ile nitrik oksit (NO) tanımak için bu bioaerogels kullanımı açıklamaktadır. protokol Bu tip biyosensörlerde veya diğer biyoanalitik cihazlar gelecekteki gelişimi yardımcı olabilir.

Sitokrom Kapsüllenen<em&gt; C</em&gt; Metal Nanopartiküller olmadan Silika Aerojel Nanoarchitectures Gaz faz biyoaktivitesinin İstinat ederken

Burada hazırlama ve katalitik aerogels silika ve alümina aerogel platformlar metal türler dahil ederek test için kullanılan protokol mevcut. Kullanarak malzeme hazırlama yöntemleri tuzları bakır ve bakır içeren nano tanecikleri yer veriliyor. Katalitik test protokolleri bu aerogels üç yönlü kataliz uygulamalar için etkinliğini göstermektedir.

İmalat ve katalitik Aerogels hızlı süperkritik ayıklama hazırlanan test

Burada, bioinspired silis malzeme sentez ve enzimler orada hareketsiz için bir protokol mevcut. Silis sodyum silikat ve bir amin 'katkı', kontrollü bir hızda nötralize birleştirerek sentezlenir. Malzeme özellikleri ve işlev in situ enzim tutuklaması veya sonrası sentetik asit elüsyon kapsüllenmiş katkı tarafından değiştirilebilir.

Fonksiyonel silis Bioinspired yöntemiyle hazırlanması

Otomatik Güncelleştirmeler, Pd ve Pt aerogels elde etmek için hızlı, doğrudan çözüm tabanlı azaltma sentez yöntemi gösterilir.

Otomatik Güncelleştirmeler, Pd ve Pt Aerogels üzerinden doğrudan çözüm tabanlı azaltma için hızlı sentez yöntemi

Bu çalışma, fotolitografi ve kuru gravür kullanarak SiO2/Si gofretlerinde reentrant ve iki kat reentrant profilleri ile boşlukları ve sütunları elde etmek için mikroüretim protokolleri sunmaktadır. Ortaya çıkan mikrodokulu yüzeyler, silikanın içsel ıslaklığına rağmen, ıslak sıvılar altında havanın sağlam uzun süreli tuzaklanması ile karakterize olağanüstü sıvı repellence göstermektedir.

Reentrant ve İki Kat Reentrant Boşlukları veya Sütunlardan Oluşan Gaz-Entrapping Mikrodokuları Oyarak SiO2/Si Yüzeylerin Omnifobik Hale Getirilmesi

Burada sunulan entegre devre mikrofabrikasyon teknolojisi kullanarak SiO2/ Si gofret gaz enbilen membranlar (GEMs) gerçekleştirmek için adım adım bir protokoldür. Silika-GEM'ler suya daldırıldığında, silikanın su seven bileşimine rağmen suyun izinsiz girişi önlenir.

Su Seven SiO2/Si/SiO2 Gofretlerden Elde Edilen Gaz-Entrapping Membranlar Için Proof-of-Concept Yeşil Tuzdan Arındırma için Gofretler

Bu çalışma, literatürde genellikle geniş bir şekilde tanımlanan silika substratlar üzerine lamine edilmiş bileşiklerin emprenye edilmesi veya aşılanması için standartlaştırılmış tekniklerin geliştirilmesini kolaylaştırmayı amaçlamaktadır. Spesifik miktarlarda çözücü, substrat, aminler ve diğer önemli deneysel parametrelerin değerleri ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Karbon Yakalama için Emprenye Edilmiş ve Aşılanmış Amin Bazlı Silika Kompozitlerin Hazırlanmasına Yönelik Sentetik Bir Metodoloji

Keşfedin lazer gravür ile silika aerogel üzerine estetik desen kazıma yöntemini. Bu teknik, her boyut ve renkteki aerogel monolitlerinin özelleştirilmesini kolaylaştırarak malzeme bilimi ve sanatsal uygulamalar için yeni olanaklar sunar.

Lazer Gravür ve Boyaların Dahili Yoluyla Estetik Olarak Geliştirilmiş Silika Aerogel

Daha fazla video keşfet