Polydimethylsiloxane הוא חומר רב-תכליתי שלא ניתן היה להפוך אותו לתריסים ארוכים עד כה. בעוד סיליקון תריסים עשויים להיות יישומים אריגה או ייצור תוסף, אנו מעוניינים במיוחד בהם כמו foldamer מודל. ייצור מדרגי מופעל על ידי ציור כבר ריפוי סיליקון דרך תנור צינור.
אנו גם מדגימים דרך לשנות את פני השטח של תריסי הסיליקון באמצעות משחרר קורונה מבוקר מחשב. תזמון בהליך זה הוא חיוני כי הפולימר הוא ריפוי ברציפות. שמור על שעון חם בקרבת מקום, והיה מוכן לשלב הבא מראש.
ללא הדגמה חזותית, התהליך הדינמי של יצירת תריסים לא היה מתרבה בקלות. התהליך כרוך במספר שלבים רגישים לזמן הדורשים ממך להסתגל לתנאים מתפתחים. כדי להתחיל, לחבר 1/8 אינץ' קוטר פנימי צינורות סיליקון בטמפרטורה גבוהה לאוויר דחוס דרך שסתום מדידה.
חבר את הקצה השני של הצינור למתאם שאקסטרוזיה מפליז עם צמצם בקוטר 2.15 מ"מ. לאחר מכן, לתקן את תנור צינור קרמי גלילי אנכית ברדס אדים, שני מטרים מעל הרצפה של מכסה המנוע. מניחים רדיד אלומיניום מתחת לכבשן כדי לתפוס PDMS עודף במהלך הבלטה.
הר את מתאם ההבלטה מעל תנור הצינור עם הצמצם מרוכז על פתח התנור. ודא כי התנור הוא לא בזווית, כך תריסים מובלטים לא ליצור קשר עם התנור. לאחר מכן, לצרף למות עם חתך עגול extruder ולהשתמש עניבת רוכסן כדי לחבר צינורות גומי סיליקון בטמפרטורה גבוהה קצת extruder.
חבר את הקצה השני של הצינור למתאם ההבלטה. לכוון מדחום אינפרא אדום לכיוון התנור ולאחר מכן לחמם את התנור עד הטמפרטורה הפנימית היא כ 250 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, להזיז את התנור מתחת למתאם ההבלטה, כך המתאם לא להתחמם לפני ייצור תריס מתחיל.
לאחר מכן, להתחיל התחממות מראש צינור מדגם חד פעמי ל 65 מעלות צלזיוס ב viscometer שיכול למדוד 200 עד 10,000 מיליפסקל שניות. בדוק את היתרה, הגדר את קצב הסיבוב לחמישה סל"ד והגדר את קצב המדידה לפעם בדקה. בעוד הצינור מדגם מתחמם, לערבב 18 גרם של בסיס PDMS עם 1.8 גרם של סוכן ריפוי, בסירה שקילה.
Degas תערובת PDMS ביודש ואקום בטמפרטורת החדר במשך 15 דקות, או עד שלא נשארות בועות בתערובת. מעת לעת לפרוק את desiccator לבועות פופ ליד פני השטח. לאחר מכן להסיר את הצינור מדגם שחומם מראש מן viscometer.
יוצקים לתוכו את תערובת ה-PDMS המוגזת, ומכניסים את הצינור בחזרה לתוך המד הקרביים. התחל מיד את רצף המדידה. כאשר צמיגות PDMS דינמי מגיע ארבעת אלפים מיליפסקל שניות, שים לב לזמן, ולאחר מכן להשתמש צבת כדי להסיר את צינור המדגם מן viscometer.
מיד לשפוך את תערובת PDMS לתוך extruder טמפרטורת החדר. אשר כי התנור הוא ב 250 מעלות צלזיוס ולחכות עד PDMS כבר מחוץ ל viscometer במשך כארבע דקות. לאחר מכן, להזיז את התנור מתחת מתאם שאקסטרואציה וליישר את המחט הפנימית של המתאם עם תנור הצינור.
לסובב את בורג extruder על ידי חצי מהפכה ולהתחיל לאסוף את התסיסה על מקל עץ. כל שלוש עד חמש שניות, לסובב את extruder עוד חצי מהפכה כדי לשמור על הזרם היציב של PDMS. חלון צמיגות לציור תריסים הוא צר מאוד.
אם צמיגות נמוכה מדי, המתן 30 שניות ונסה שוב. ה-PDMS ימשיך להצליב בטמפרטורת החדר. הניחו את התריסים המצוירים על פני מתלי עץ כדי לרפא.
תן את תריסים לרפא בטמפרטורת החדר במשך 12 שעות כאשר סיים. כדי להתחיל בתהליך התבניות, הגדר את מכלול הדוגמאות במכסה המנוע של האדים ושלח את התבנית הרצויה למעבד המיקרו. לאחר מכן, לשטוף תריס PDMS נרפא עם 1%נתרן דודצ'יל סולפט.
ולשטוף אותו ביסודיות במים טהורים במיוחד. הסר טיפות גלויות של מים עם אוויר דחוס ולתת את התכלת לסיים להתייבש באוויר הסביבה. לאחר מכן, לקשור קו דיג לא מוליך כדי לחתוך עגול מתוך מגש סיבי לא מוליך.
הניחו את תריס ה-PDMS היבש מעל החלק המרכזי של המגש ואבטחו אותו במקום עם סרט דו-צדדי. מכניסים את המגש לקופסת פריקה מאווררת של קורונה ומבטיחים שהוא ישר. מניחים לוח מתכת מתחת למגש התריס כך שהתנור מיושר לאורך קצה הלוח.
הר אלקטרודה פריקת קורונה כשלושה מילימטרים מעל התסיסה, ולחבר את משתחרר קורונה לבקר מיקרו. תקן את הקצה החופשי של הקו הלא מוליך ל ציר המותקן על מנוע הצעד, ומבטיח שהקו מתוח. הפעל את תוכנית בקר מיקרו כדי דפוס את התסיסה עם חלקים הידרופיליים.
חוטי PDMS המיוצרים בשיטה זו היו בקוטר של כ-200 מיקרומטר ובאורך של עד 0.5 מטרים. הסרת ה- PDMS מחום לפני צמיגותו הייתה גבוהה מספיק לציור סדקים, ולתת לו לחצות קישור בטמפרטורת החדר במשך ארבע וחצי דקות, האריך את חלון הזמן שבו ניתן לסובב את הכלים לארבע דקות. ההצלחה של דפוסי הקורונה אושרה באמצעות מדידות זווית מגע טיפה.
מים יצרו טיפות סימטריות בצורת חבית על ה-PDMS ההידרופילי שטופל בקורונה, ו טיפות אסימטריות בצורת קליפה על ה-PDMS ההידרופובי הלא מטופל. המפתח להליך זה הוא שאתה מתפעל את צמיגות PDMS עם זמן וטמפרטורה. צמיגות עולה עם הזמן כפי שהוא crosslinks וריפוי מאיץ בטמפרטורות גבוהות יותר.
הגישה של ריפוי חלקי פולימר וציורו דרך תנור צינור, עשוי להיות מותאם פולימרים נרפא טמפרטורה אחרים. סיבי אלה גמישים מספיק כדי לאמץ קונפורמציות רבות, ואת האזורים הידרופובי לדבוק רגשית יחד במים. אנו לומדים כיצד דפוס ההידרופוביות של התבלינים משפיע על מסלולי הקיפול שלהם.
PDMS יכול לטפטף על הכבשן ולייצר להבה קטנה. בזהירות ליישר את extruder עם הכבשן במהירות לנקות את כל הפסולת מן התנור עם נדוניה עץ.
