3차원 고분자 인쇄 분말을 통한 모세관 흐름의 검소한 이미징 기술

제안된 기술은 높은 공간 및 시간 해상도를 산출하는 패킹된 분말 베드를 통한 유체 흐름을 이미징하는 새롭고 효율적이며 검소하고 비침습적인 접근 방식입니다. 이 기술은 유동 세포가 비용 효율적이고 재사용이 가능하며 작고 쉽게 취급되어 검소한 과학의 지배적 인 측면을 설명하기 때문에 유리합니다. 분말을 두드리고 분말 압축을 확인하는 것은 재현 가능한 진단 도구를 생산하는 데 중요합니다.

시작하기 위해 비어있는 유동 셀이 중합체 분말로 충전될 수 있도록 채널의 한쪽 단부를 밀봉하기 위해 퍼폼으로 배출구를 덮음으로써 마이크로유체 유동 셀을 준비한다. 미터법 용지 눈금자를 흐름 채널 바로 아래에 테이프로 붙입니다. 페라폼과 자가 부착된 미세유체 유동 셀을 흔든다.

플로우 셀의 질량은 압축되지 않은 플로우 셀 질량입니다. 플라스틱 피펫을 사용하여 분말을 옮깁니다. 분말을 채널 내로 도입하면서 유동 셀을 적어도 5회 두드려 분말을 압축한다.

분말이 유동 채널 개구부의 시작 부분에 도달 할 때까지 포장을 계속하십시오. 알코올에 적신 물티슈로 플로우 셀의 외부 표면에 존재하는 분말을 제거합니다. 분말이 포장되면 플로우 셀에 느슨하게 포장된 분말이 있는지 육안으로 검사합니다.

플로우 셀 내의 파우더가 느슨하게 포장된 것처럼 보이면 플로우 셀을 다섯 번 더 두드립니다. 분말 패킹이 일관되고 컴팩트하게 보이면 플로우 셀의 무게를 측정하여 폴리머 분말의 질량을 측정합니다. 카메라 감지기에 너무 많은 빛이 넘치지 않도록 하려면 검은색 폴리락트산 필라멘트의 3D 인쇄 커버와 같은 불투명한 재료로 라이트 테이블을 덮으십시오.

빛이 분말을 비출 수 있도록 재료에 마이크로 채널 크기의 개구부가 있는지 확인하십시오. 모바일 장치의 카메라가 습식 분말과 건식 분말 간의 대비를 캡처할 수 있도록 하려면 조명 테이블을 낮거나 중간 정도의 광도로 사용하십시오. 모바일 장치의 카메라를 라이트 테이블 바로 위에 맞춥니다.

카메라가 라이트 테이블 상단에 수직인지 확인합니다. 모바일 장치에 카메라 초점을 맞춘 후 녹화 버튼을 선택합니다. 피펫을 사용하여 마이크로 채널의 열린 입구에 125 마이크로 리터의 유체를 추가하십시오.

2 분 동안 또는 모든 분말이 눈에 띄게 젖을 때까지 흐름을 기록하십시오. 쉽게 액세스할 수 있도록 모바일 장치에서 컴퓨터로 비디오 파일을 전송합니다. 소프트웨어가 설치되면 추적기 소프트웨어를 엽니다.

파일 메뉴에서 파일 열기를 선택하여 전송된 비디오 파일을 컴퓨터 바탕 화면에 로드합니다. 시작 프레임과 단계 크기를 정의하려면 클립 설정 아이콘을 클릭합니다. 그런 다음 보정 도구를 클릭한 다음 새로 만들고 보정 스틱을 선택합니다.

비디오에서 눈금자를 확대하려면 확대할 영역을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 목록에서 확대를 선택합니다. 적절하게 확대되면 마이크로 채널에 테이프로 붙인 눈금자에서 1mm의 시작과 끝을 정의하고 1mm를 입력하여 거리를 정의합니다. 좌표 액세스 도구를 클릭합니다.

단계를 수행하는 동안 시작 프레임을 사용하여 x 및 y 축의 원점을 설정합니다. 점을 생성하려면 생성을 클릭하십시오. 그런 다음 포인트 마우스를 선택합니다.

Shift 더하기 컨트롤을 사용하여 사각형의 크기를 변경합니다. 초기 지점은 입구와 채널이 연결되는 지점입니다. 검색을 몇 번 클릭하여 소프트웨어가 올바른 영역을 분석하고 있는지 확인하십시오.

소프트웨어가 제대로 작동하면 검색을 클릭하고 소프트웨어가 비디오 분석을 마칠 때까지 기다립니다. 플롯의 열린 빨간색 원은 컴파일 된 정보의 정확한 시간과 거리를 나타냅니다. 1 초에서 2 초의 간격으로 유체가 이동 한 거리가 두 배가되었습니다.

2 초에서 5 초의 간격 동안 유체가 이동 한 거리도 두 배가되었습니다. 5 초에서 10 초 사이에 유체는 여전히 빠르게 움직입니다. 그러나 15 초 후에 유속은 5 초마다 약 2 밀리미터의 속도로 느려집니다.

이 절차에 참석할 때 기억해야 할 가장 중요한 것은 분말을 압축하는 것입니다. 이 절차는 세라믹 및 금속 분말에 대해 수행 할 수 있으며 지질 현장 연구에서 포장 패턴 시스템의 흐름을 추적 할 가능성이 높습니다. 이 기술은 연구원들이 화학적으로 변형 된 표면과 나노 입자가 적재 된 유체를 탐색하여 입자 부착을 관찰 할 수있는 길을 열었습니다.