멤브레인 응용 분야에서 폴리머 박막을 연구하려면, 재료는 접히지 않는 방식으로 다공성 기판으로 광택, 매끄러운 기판에서 필름을 변형시키지 않는 방식으로 전달되어야 합니다. 이 비디오는 이 목표를 달성하기 위해 설계된 3D 인쇄 가능한 드레인 챔버를 설명하고 여기에 표시된 공정 흐름에서 4단계에서 6단계를 염려합니다. 이 작업에 사용되는 샘플은 실리콘 웨이퍼 기판으로 구성되며, 이어서 임의의 공합체 매트와 폴리스티렌 블록 폴리메틸 메하크레이트 블록 공중합체가 이어서 수용성 폴리아크릴산의 스택을 코팅한다.
4~6단계의 목적은 실리콘 웨이퍼에서 다공성 양극산화 알루미늄 산화물 멤브레인으로 이 모공 형성 블록 합합체를 전달하여 기능적 여과 장치로 후속 변환을 가능하게 하는 것이다. 드레인 챔버는 폴리머 필름 스택과 다공성 기판 및 탈온 수를 보유하는 바닥 부분의 도입을 가능하게 하는 상부 램프로 구성됩니다. 상단 부분은 필라멘트 프린터에서 PLA에서 인쇄되고 하단 부분은 잉크젯 3D 프린터에서 인쇄되었습니다.
샘플 전송 도구는 필라멘트 프린터를 사용하여 PLA에서 인쇄됩니다. 첫 번째 부분은 실험실 잭에 부착되어 시료를 매끄럽게 올리고 손 의 움직임으로 인한 진동없이 부드럽게 낮출 수 있습니다. 두 번째 부분은 BCP 웨이퍼 조각을 제자리에 담고 있습니다.
이를 통해 전송 프로세스가 시작될 수 있습니다. 먼저 BCP 도구가 조립됩니다. 클램프 부분은 나사가 실험실 잭에 고정할 수 있도록 스레드됩니다.
양극 산화 알루미늄 기판은 집게를 사용하여 배수 실의 바닥 부분 내부에 배치됩니다. 다음으로, 방수 씰을 보장하기 위해 고무 O 링이 삽입됩니다. 배수실의 경사로 부분은 단단히 나사로 고정됩니다.
마지막으로, 투명한 비닐 튜브는 배수챔버의 바닥부및 주사기 펌프 내부에 있는 주사기에 다른 쪽 끝에 주물포에 부착되어 배수속도를 조절할 수 있다. 다음으로, 폴리머 스택을 가진 실리콘 웨이퍼는 이송 도구에 배치되고, 배수 챔버는 또한 탈이온화 된 물로 채워져 있습니다. 실리콘 웨이퍼는 물 속으로 천천히 낮아져 폴리아크릴산 층이 용해되기 시작합니다.
이를 통해 실리콘 웨이퍼에서 폴리머 필름을 분리하여 수면에 떠 있습니다. 이송 도구는 다음 제거되고 주사기 펌프를 시작하여 배수가 활성화됩니다. 물은 알루미늄 산화물 기판을 통해 펌프에 의해 챔버 밖으로 흡입된다.
여기에 표시된 배수는 분당 1 밀리리터의 속도로 일어나는 것입니다. 챔버의 경사로 및 설계각도는 폴리머 필름을 실린더의 중심으로 지시한다. 여기서 멤브레인과 수위는 장치의 원통형 본체에 도달하여 멤브레인을 팽팽하게 유지하고 기본, 양극산화 알루미늄 산화물 멤브레인으로 낮기 때문에 중심을 이루는 보다 눈에 띄는 반월상연동을 생성합니다.
물이 배수되고 중합체가 멤브레인과 접촉하면 챔버는 남은 물이 증발할 수 있도록 나사를 풀 수 있습니다. 설정 및 물 배수를 포함한 총 공정은 약 15분이 걸리지만, 이번에는 배수 속도를 높이고 더 적은 물 부피를 요구하는 챔버를 구성하여 단축될 수 있다. 다공성 멤브레인을 사용하여 수조 표면에서 직접 스쿠핑하여 준비한 필름이 여기에 표시됩니다.
멤브레인의 찢어짐과 중앙에서 의배치가 분명합니다. 기판 중심까지의 멤브레인 센터의 거리는 다양한 배치 된 멤브레인에 대해 오른쪽에 표시됩니다. 여기서 우리는 배수 챔버를 활용하여 재현성의 개선을 참조하십시오.
그대로 필름은 분명하며, 기판 중심에 멤브레인 센터의 거리를 최소화하는 것으로 나타났다. 배수 챔버는 수동 방법을 통해 필름 찢어짐 및 접기의 가능성을 감소시켰습니다. 먼지가 없는 깨끗한 실험실 환경은 부수적인 오염을 제한합니다.
박막 전이를 위한 이 방법은 멤브레인에 대한 손상을 확실하게 감소시키고 기판에 배치된 정확도와 재현성을 향상시킵니다. 수면에서 박막을 조작하는 어려운 작업을 손으로 제거함으로써, 기본 드레인 챔버 설계에 대한 수정은 다른 폴리머 샘플 크기와 다공성 기질 유형의 구현을 허용할 수 있다.
