Name: fabrication process of silicone-based dielectric elastomer actuators
Uploaded: 2016-02-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 32 s
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This work was partially funded by the Swiss National Science Foundation, grant 200020-153122. The authors wish to thank the member&#8217;s of our soft transducers group &#8211; past and present &#8211; for their contribution to the refining of our fabrication process flow.

1. Silicone Membrane Produção <ol><li> Fundição camada sacrificial <ol><li> Corte uma folha de 400 mm de comprimento de alta qualidade PET 125 mm de espessura a partir do rolo. </li><li> Preparar a solução de sacrifício (5% de ácido acrílico poli em isopropanol, em peso): misturar 32 g de isopropanol e 8 g de solução de ácido poli acrílico (25% em água) num tubo de plástico de 50 ml. Agite bem. </li><li> Limpe o substrato de PET com toalhetes sem fiapos impregnados com isopropanol. </li><li> Limpe o tabuleiro de vácuo com toalhetes sem fiapos impregnados com isopropanol. </li><li> Coloque o substrato de PET na mesa de vácuo e ligar a bomba de vácuo. </li><li> Inspeccione visualmente mesa de vácuo para assegurar que não há grandes partículas de pó são presas entre a mesa de vácuo e o substrato de PET. Repita os passos anteriores de limpeza se as partículas de poeira são identificados. </li><li> Limpe a superfície superior do substrato de PET com toalhetes sem fiapos impregnados com isopropanol. </li><li> Colocar o perfil de uma hastepplicator no revestidor automático do filme de revestimento e definir a velocidade de 5 mm / seg. </li><li> Coloque 2 ml de solução de camada sacrificial na frente da barra de perfil e iniciar a máquina de revestimento. </li><li> Quando a haste perfil atingiu o final do PET substrato tirá-la do coater e limpe-a com um toalhete embebido em água quente sem fiapos. </li><li> Retrair o aplicador de filme, mas deixe o aspirador bomba em funcionamento e deixar o substrato de PET na placa de vácuo. Deixe que a camada seca ao ar durante 2 min. </li></ol></li><li> Fundição membrana de silicone <ol><li> Pré-aqueça o forno a 80 ° C. </li><li> Adicionar 15 g de base de silicone e 1,5 g de agente de reticulação para um vaso de mistura. Adiciona-se 10 g de solvente de silicone para diminuir a viscosidade. </li><li> Misturar a mistura de silicone com um misturador planetário. Usar um ciclo de mistura 2 min a 2.000 rpm, mais um ciclo de desgaseificação 2 min a 2200 rpm. </li><li> Ajustar a altura do aplicador universal a 225 uM. Coloque o aplicador na parte superior da folha de PET e definir tele filmar velocidade aplicador a 3 mm / seg. </li><li> Transferir 15 ml de uma mistura de silicone a partir do vaso de mistura para o substrato de PET com uma seringa. </li><li> Inicie o aplicador automático para aplicar silicone sobre o substrato de PET completo (Figura 4A). </li><li> Desligue a bomba e aguarde 5 minutos para deixar o solvente evaporar a partir da camada elenco. </li><li> Transferir a membrana numa placa de vidro, e colocados no forno durante 30 minutos a 80 ° C. </li><li> Limpe o aplicador e placa de vácuo com toalhetes sem fiapos impregnados com isopropanol. </li><li> Após 30 min, remover a membrana do forno, deixou-se arrefecer até à temperatura ambiente durante mais 5 min e cobri-lo com uma fina folha de PET para proteger a superfície de contaminantes. </li></ol></li></ol> 2. Solte e pré-estiramento elastoméricos de Membranas <ol><li> Fabricação de apoio pré-alongamento <ol><li> Corte um retângulo de tamanho A4 a partir do rolo de adesivo de transferência de silicone seco. </li><li> Remova um of as tampas de proteção do adesivo de transferência de silicone seco e manualmente aplicar o adesivo sobre um filme de transparência A4, tendo o cuidado de evitar a formação de bolhas durante a aplicação. </li><li> Corte o padrão de suporte pré-alongamento para o filme de transparência cobertas de adesivo usando um computador controle numérico (CNC) gravador do laser (Figura 4B) de acordo com o protocolo do fabricante. </li></ol></li><li> Fabricação de suporte de membrana <ol><li> Corte de 500 mm por 290 milímetros retângulo no rolo de adesivo de transferência de silicone seco. </li><li> Peel longe um dos coberturas de protecção do adesivo de transferência de silicone seco e laminar a folha em um 3 mm de espessura poli (metacrilato de metila) (PMMA) placa. </li><li> No quadro PMMA, anéis de corte de 52 mm de diâmetro externo e 44 mm de diâmetro interno, que servirá como titulares de membrana. </li></ol></li><li> Liberação membrana <ol><li> Corte a membrana elenco silicone / PET sanduíche substrato do passo 1 em círculos 55 mm de diâmetroeter usando um laser gravadora CNC (Figura 4B) de acordo com o protocolo do fabricante e retire a película protetora. </li><li> Corrigir o corte a laser pré-alongamento apoiar sobre o lado adesivo do corte círculo membrana de silicone para baixo, de tal modo que o adesivo está em contacto com a superfície de silicone (Figura 4C). </li><li> Prepare um banho de água fervente e ponha todas as peças (membrana de silicone e apoio adesivo) para ele. </li><li> Enquanto submerso, suave e lentamente descascar o substrato de PET de distância a partir da membrana de silicone (Figura 4D). </li><li> Remover a membrana de silicone a partir do banho de água e deixá-la secar ao ar ou usar uma pistola de azoto para acelerar o processo de secagem. </li></ol></li><li> Medição da espessura da membrana e pré-alongamento <ol><li> Medir a espessura da membrana com um interferómetro de transmissão de acordo com o protocolo do fabricante. </li><li> Definir a prestretcher para um diâmetro de 45 mm, e colocar o prestrmembrana de suporte de silicone etch nos dedos de maca, lado adesivo para baixo. </li><li> Cortar o apoio pré-alongamento entre os dedos de maca (Figura 4E). </li><li> Aumentar o diâmetro do prestretcher de 58,5 mm a pré-alongamento equi-biaxialmente a membrana por um factor de 1,3 (30% pré-alongamento), rodando o anel prestretcher sentido anti-horário (Figura 5). </li><li> Remover a película de cobertura de membrana de suporte do PMMA expondo o adesivo e manter a membrana de suporte de PMMA sobre a superfície da membrana pré-esticado (Figura 4F). </li><li> Cortar em torno do suporte da membrana para remover a membrana pré-esticado da maca. </li><li> Medir a espessura final da membrana pré-esticado com um interferómetro de transmissão. </li></ol></li></ol> 3. Conformidade padronização Eletrodos por tampografia <ol><li> Preparação de tinta condutora <ol><li> Em um 125 ml de plástico misturador de recipiente, coloque 0,8 g de carbono preto wom 16 g de isopropanol e 6 bolas de aço de 12 mm de diâmetro. Misture a 2.000 rpm durante 10 minutos num misturador planetário. </li><li> Adicionar 4 g de elastômero de silicone parte A, 4 g parte B, e 16 g isooctano. Misture a 2.000 rpm durante 10 minutos num misturador planetário. </li></ol></li><li> Configuração da máquina de tampografia <ol><li> Instale o clichê com o padrão desejado eletrodo no bloco magnética (Figura 4G). </li><li> Encher o inkcup com a tinta à base de silicone condutor. </li><li> Coloque o bloco cliché (cliché fixa no bloco magnético) no topo da inkcup cheia de tinta e instale o conjunto na máquina. </li><li> Fixar a almofada de silicone na máquina. </li></ol></li><li> Alinhamento <ol><li> Colocar a placa alinhador (Figura 4H) na base da impressora. </li><li> Iniciar um ciclo de impressão na máquina de impressão da almofada, que se aplicará o projeto eletrodo na placa alinhador de acordo com o protocolo do fabricante. </li><li> Visualmenteinspeccionar a sobreposição do eléctrodo impresso e a estrutura da placa de alinhador de referência gravado. Mover a plataforma XY-θ para corrigir qualquer desalinhamento. </li><li> Limpe a placa alinhador e imprimir outro eletrodo. </li><li> Inspecione visualmente o alinhamento com a estrutura de referência e continuar mover a posição de plataforma e impressão de eletrodos até obter uma superposição perfeita do padrão impresso na estrutura de referência (Figura 4H). </li></ol></li><li> Impressão de eléctrodos flexíveis <ol><li> Coloque uma membrana pré-esticado na base da impressora. </li><li> Na máquina de tampografia, lançar um ciclo de impressão para carimbar o eletrodo na membrana lado superior (Figura 4I). Selo a membrana duas vezes para assegurar uma espessura suficiente de eléctrodo de cerca de 4 mm. </li><li> Remover a membrana a partir da base da impressora, coloque a próxima membrana pré-esticado sobre a base da impressora e repetir o processo de impressão até que todo o pré-esticado MEMbranas são carimbados. </li><li> Coloque as membranas com o eléctrodo estampado num forno a 80 ° C durante 30 min. </li><li> Após 30 min, remover as membranas a partir do forno. </li><li> Coloque uma das membranas impressos de cabeça para baixo na base da impressora, expondo membrana lado de trás. </li><li> Iniciar um ciclo de impressão para o padrão do eletrodo de fundo. </li><li> Remover a membrana a partir da base da impressora, colocar a membrana no lado da base da impressora e repetir o processo de impressão até que todas as membranas são estampadas em ambos os lados. </li><li> Coloque as membranas no forno a 80 ° C durante 30 minutos para reticular o eléctrodo inferior. </li></ol></li></ol> 4. Criação de Conexões Elétricas <ol><li> Quadros Cut atuador que servirão como que prende o frame do atuador com a mesma placa PMMA utilizado para o titular da membrana (cf 2.2) usando um laser gravadora CNC. </li><li> Peel-off o apoio do adesivo sobre a parte superior da estrutura do actuador. </li><li> Aplicar um de 18 mm x 2,5 mm pedaço de fita condutiva sobre a parte da estrutura do actuador, que entrará em contacto com o eléctrodo de fundo, e dobrá-lo para o lado da estrutura para proporcionar o contacto eléctrico (Figura 3). </li><li> Deslize o quadro atuador dentro do suporte da membrana, e pressione suavemente a membrana com os dedos para colá-la ao adesivo do quadro atuador. </li><li> Com um bisturi, cortar a membrana na fronteira entre o suporte e a membrana de acionamento da estrutura e remover o ex. </li><li> Aplicar uma segunda peça de 18 mm x 2,5 mm de fita condutora na zona de contacto da parte superior do eléctrodo. </li><li> Coloque um fio em cada pedaço de fita condutora para fazer uma conexão elétrica. Conecte os dois fios a uma fonte de alta tensão, e aplicar um sinal quadrado de 2 Hz de amplitude 2 kV. Observar a expansão periódica do dispositivo. </li></ol>

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	<li>Pelrine, R., Kornbluh, R., Pei, Q., Joseph, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-speed+electrically+actuated+elastomers+with+strain+greater+then+100&#37;.">High-speed electrically actuated elastomers with strain greater then 100&#37;.</a> Science. 287 (5454), 836-839 (2000).</li><li>Keplinger, C., Li, T., Baumgartner, R., Suo, Z., Bauer, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harnessing+snap-through+instability+in+soft+dielectrics+to+achieve+giant+voltage-triggered+deformation.">Harnessing snap-through instability in soft dielectrics to achieve giant voltage-triggered deformation.</a> Soft Matter. 8 (2), 285-288 (2012).</li><li>B&#246;se, H., Fuss, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+dielectric+elastomer+sensors+for+compression+load+detection.">Novel dielectric elastomer sensors for compression load detection.</a> Proc. of SPIE. 9056, 905614 (2014).</li><li>Koh, S., Keplinger, C., Li, T., Bauer, S., Suo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectric+Elastomer+Generators:+How+Much+Energy+Can+Be+Converted?.">Dielectric Elastomer Generators: How Much Energy Can Be Converted?.</a> IEEE. ASME. Trans. Mechatron. 16 (1), 33-41 (2012).</li><li>Carpi, F., Frediani, G., Turco, S., De Rossi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioinspired+Tunable+Lens+with+Muscle-Like+Electroactive+Elastomers.">Bioinspired Tunable Lens with Muscle-Like Electroactive Elastomers.</a> Adv. Funct. Mater. 21 (21), 4152-4158 (2011).</li><li>Anderson, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thin+membrane+artificial+muscle+rotary+motor.">A thin membrane artificial muscle rotary motor.</a> Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 98 (1), 75-83 (2010).</li><li>Akbari, S., Shea, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+array+of+100um+x+100um+dielectric+elastomer+actuators+with+80%+strain+for+tissue+engineering+applications.">An array of 100um x 100um dielectric elastomer actuators with 80% strain for tissue engineering applications.</a> Sens. Actuators A-Phys. 186, 236-241 (2012).</li><li>Jordi, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+planar+dielectric+elastomer+actuators+for+fish-like+propulsion+of+an+airship.">Large planar dielectric elastomer actuators for fish-like propulsion of an airship.</a> Proc. SPIE. 7642, 764223 (2010).</li><li>Maffli, L., Rosset, S., Ghilardi, M., Carpi, F., Shea, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrafast+all-polymer+electrically+tuneable+silicone+lenses.">Ultrafast all-polymer electrically tuneable silicone lenses.</a> Adv. Funct. Mater. 25 (11), (2015).</li><li>Rosset, S., Maffli, L., Houis, S., Shea, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+instrument+to+obtain+the+correct+biaxial+hyperelastic+parameters+of+silicones+for+accurate+DEA+modeling.">An instrument to obtain the correct biaxial hyperelastic parameters of silicones for accurate DEA modeling.</a> Proc. SPIE. 9056, 90560M (2014).</li><li>Rosset, S., Shea, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+and+stretchable+electrodes+for+dielectric+elastomer+actuators.">Flexible and stretchable electrodes for dielectric elastomer actuators.</a> Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 110 (2), 281-307 (2013).</li><li>Rosset, S., O&#8217;Brien, B., Gisby, T., Xu, D., Shea, H. R., Anderson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-sensing+dielectric+elastomer+actuators+in+closed-loop+operation.">Self-sensing dielectric elastomer actuators in closed-loop operation.</a> Smart Mater. Struct. 22 (10), 104018 (2013).</li><li>Rosset, S., Shea, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+fast,+reliable,+and+manufacturable+DEAs:+miniaturized+motor+and+Rupert+the+rolling+robot.">Towards fast, reliable, and manufacturable DEAs: miniaturized motor and Rupert the rolling robot.</a> Proc. SPIE. 9430, (2015).</li><li>Poulin, A., Rosset, S., Shea, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+compression+of+small+cell+population:+Harnessing+stress+in+passive+regions+of+dielectric+elastomer+actuators.">Toward compression of small cell population: Harnessing stress in passive regions of dielectric elastomer actuators.</a> Proc. SPIE. 9056, 90561Q (2014).</li><li>McKay, T., Rosset, S., Anderson, I., Shea, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dielectric+elastomer+generators+that+stack+up.">Dielectric elastomer generators that stack up.</a> Smart Mater. Struct. 24 (1), 015014 (2015).</li><li>Araromi, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rollable+Multisegment+Dielectric+Elastomer+Minimum+Energy+Structures+for+a+Deployable+Microsatellite+Gripper.">Rollable Multisegment Dielectric Elastomer Minimum Energy Structures for a Deployable Microsatellite Gripper.</a> IEEE. ASME. Trans. Mechatron. 20 (1), 438 (2015).</li><li>Romano, P., Araromi, O., Rosset, S., Shea, H., Perruisseau-Carrier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tunable+millimeter-wave+phase+shifter+based+on+dielectric+elastomer+actuation.">Tunable millimeter-wave phase shifter based on dielectric elastomer actuation.</a> Appl. Phys. Lett. 104 (2), 024104 (2014).</li><li>Awasthi, K., Kamalakaran, R., Singh, A., Srivastava, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ball-milled+carbon+and+hydrogen+storage.">Ball-milled carbon and hydrogen storage.</a> Int. J. Hydrogen Energy. 27 (4), 425-432 (2002).</li><li>Leong, C. K., Chung, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+black+dispersions+as+thermal+pastes+that+surpass+solder+in+providing+high+thermal+contact+conductance.">Carbon black dispersions as thermal pastes that surpass solder in providing high thermal contact conductance.</a> Carbon. 41 (13), 2459-2469 (2003).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transmission+Measurements+of+Polymer+Thin+Films.">Transmission Measurements of Polymer Thin Films.</a> Ocean Optics application note. , (2014).</li><li>Lotz, P., Matysek, M., Schlaak, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+and+application+of+miniaturized+dielectric+elastomer+stack+actuators.">Fabrication and application of miniaturized dielectric elastomer stack actuators.</a> IEEE. ASME. Trans. Mechatron. 16 (1), 58-66 (2011).</li><li>Tepel, D., Hoffstadt, T., Maas, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+manufacturing+process+for+DEAP+stack-actuators.">Automated manufacturing process for DEAP stack-actuators.</a> Proc. SPIE. 9056, 905627 (2014).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

O processo de fabrico pode ser resumido como se segue. Começar pela aplicação de uma camada sacrificial solúvel em água sobre o substrato de PET utilizado para o vazamento da membrana. Isto evita excessiva deformação durante o processo de libertação, que pode, potencialmente, danificar a membrana. O silicone é então fundido em uma camada fina e curadas num forno. A folha A4 de PET com o revestimento de silicone é cortado em discos circulares de 55 mm de diâmetro, e preso a suportes flexíveis pré-alongamento. Os suportes de pré-alongamento são usadas para manipular a membrana durante os passos de pré-estiramento e libertação da camada de sacrifício. Para separar a membrana do substrato de PET, que é mergulhado em água quente para dissolver a camada sacrificial. Este processo permite que a membrana a ser libertado sem ter que puxar nele de forma significativa. Uma vez que a membrana é independente, que pode ser pré-esticada. Pré-estiramento consiste em esticar mecanicamente a membrana in-plane antes de fixar-lo em segurando frames. Esta etapa gera emternas forças de tração na membrana e é necessário para a In-Plane atuadores de elastômero dielétrico, como o manifestante sendo produzido aqui. No protocolo, usamos equi-biaxial alongamento, ou seja, um valor de alongamento igual em ambas as direções no plano. No entanto, dependendo da aplicação, pré-esticamento diferentes configurações podem ser usadas, tais como prensagem uniaxial (alongamento apenas ao longo de x ou y, enquanto que a membrana é deixado relaxar no outro sentido), ou anisotrópica (diferentes valores ao longo de x e y). Uma técnica denominada almofada de impressão é utilizado para precisamente um padrão de eléctrodo flexível sobre a membrana de silicone pré-esticado, o que permite definir precisamente eléctrodos mm de tamanho na membrana. Neste processo, a tinta é aplicada com uma lâmina niveladora sobre um cliché (uma placa de aço na qual o desenho a ser impresso é gravado, e subsequentemente retirada do cliché por um selo de silicone lisa antes de ser transferido para a membrana 13). Sempreprojeto y requer seu próprio clichê. Estes podem ser encomendados de empresas especializadas, que as produzem a partir de um desenho eletrônico da geometria. Para fazer com que um eléctrodo condutor esticável, dispersam o negro de carbono numa matriz de silicone por forças de cisalhamento usando um moinho de bolas, que é uma técnica bem conhecida para quebrar os aglomerados de negro de carbono e homogeneamente dispersar o pó numa matriz polimérica 18,19. Quando a impressão, é importante que o desenho é impresso com um posicionamento preciso e orientação em relação à estrutura da membrana. Para fazer isso, use um estágio precisão xy-θ e um alinhador. O alinhador é um pedaço de PMMA da mesma forma como a estrutura da membrana e tem a concepção de eléctrodo gravado na sua superfície de gravação de laser utilizando um CNC. Antes de imprimir na membrana que imprimir na placa de alinhamento para verificar o alinhamento. Se o desenho impresso não corresponde ao projeto gravado que ajustar o estágio xy-θ até o overl dois projetosAP (Figura 4H). No protocolo, a parte superior e inferior do eléctrodo têm o mesmo design, assim que a máquina de impressão da almofada pode ser deixado intocado entre as aplicações dos dois eletrodos. No entanto, em alguns casos, os eléctrodos são diferentes geometrias para o eléctrodo superior e inferior. Nesse caso, quando as membranas são no forno para a cura do eléctrodo superior (ou seja, entre os passos 3.4.3 e 3.4.4), é necessário remover o bloco de cliché (o conjunto constituído por o cliché mantido no lugar num bloco magnético) com o tinteiro da máquina impressora de almofada. Em seguida, o cliché instalado deve ser trocado por um com o projeto eletrodo inferior. Dado que o bloco tenha sido movido cliché, é necessário realizar um novo procedimento de alinhamento (passo 3.3), utilizando uma placa de alinhador gravado com o desenho do segundo eléctrodo. Uma vez que ambos os eléctrodos são aplicados, eles precisam de ser ligado a um circuito de condução externa que fornece as cargas Fou atuação. Existem diferentes soluções para fazer as ligações eléctricas entre os eletrodos conformes e os componentes eletrônicos de condução. Aqui, um método adequado para criação de protótipos é mostrado, usando quadros-adesivas cobertas e fita condutora (Figura 3). Para a produção em lotes, a utilização de placas de circuito impresso com almofadas de cobre contactando os eléctrodos é uma alternativa melhor (ver Figura 10A um exemplo de um dispositivo feito com um PCB comercial). Use equipamento comercial ou produtos para a maioria das etapas do processo de fluxo. As duas excepções são a medição da espessura das membranas de silicone e os passos de pré-esticamento. Para a medição da espessura, usar um interferómetro de transmissão de luz branca caseiro que consiste de uma fonte de luz branca colimada (tamanho de ponto &lt;1 mm) que atravessa a membrana e recolhido por um espectrómetro. O período das franjas de interferência da intensidade da luz transmitida como uma function de comprimento de onda é utilizado para calcular a espessura da membrana 20. Note-se que outros métodos podem ser usados ​​para medir a espessura, mas tem de ser não-destrutiva, e idealmente sem contacto para evitar a deformação da membrana muito fina. Para o pré-esticamento das membranas, usar um prestretcher radial caseiro, que consiste em 8 dedos metálicos que podem ser deslocadas radialmente. Para uma membrana pré-alongamento, os dedos são movidas para dentro para que o suporte pré-alongamento pode ser preso aos dedos do esticador (Figura 4E). Para pré-alongamento da membrana, os dedos são movidos para fora, aumentando assim efectivamente o diâmetro da membrana de silicone, levando a equi-biaxial pré-esticamento da membrana. Os oito dedos estão ligados a um anel, cuja rotação define a separação radial dos dedos (Figura 5). Ter um fluxo de processo eficiente e bem estabelecida como a apresentada aqui é importantepara a fabricação de dispositivos que são reprodutíveis robusto e fiável. Em comparação com a compra de filmes pré-fabricados, lançando membranas finas elastômero dá muita liberdade de design, pois permite escolher e adaptar as propriedades das membranas para a aplicação. Por exemplo, no caso de elastómeros de silicone, a dureza e alongamento de ruptura podem ser escolhidas através da selecção de produtos com diferentes comprimentos de cadeia e densidade de ligação cruzada, e a espessura pode ser variada ajustando o processo de fundição. O último aspecto permite, por exemplo, para escolher a espessura da membrana pré-alongamento final e de forma independente, o que não é possível com filmes pré-fabricados. A capacidade de teste padrão precisamente o eléctrodo em pequena escala (cm a sub-mM) é também um requisito importante para DEAs, como a maioria dos dispositivos consistem em zonas activas e passivas sobre a mesma membrana. Isto implica que a forma do eléctrodo deve ser definido com precisão sobre a membrana. Além disso, como eléctrodos deve ser aplicada em ambos os ladosda membrana, é necessário alinhar os dois eléctrodos em relação ao outro: para além de uma forma definida com precisão, os eléctrodos também devem ser posicionados com precisão sobre a membrana. O processo de estampagem aqui apresentado satisfaz estes dois requisitos. Além disso, a almofada de impressão é um processo rápido, uma vez que apenas alguns segundos são necessários para imprimir um eléctrodo, e actuadores podem facilmente ser processados ​​utilizando este método descontínuo. Ao contrário da massa de carbono ou amplamente utilizados eléctrodos de pó solto aplicado manualmente, a nossa abordagem conduz a eléctrodos que apresentam uma forte adesão à membrana sobre a qual estão aplicados precisamente definido. Eles são muito resistentes ao desgaste, e não pode ser delaminada a partir da membrana 13. Apesar do facto de a almofada de impressão é um método de contacto, que pode ser usado para aplicar tinta sobre membranas de silicone finos e frágeis, porque a única parte em contacto com a membrana é um selo de silicone macio. No entanto, existe alguma stiction inevitável entre o selo e THe membrana, o que provoca uma ligeira deformação da membrana uma vez que o selo se move para trás para cima. Se a membrana é muito fina, isto pode levar à ruptura da membrana. Isto limita de forma eficaz a aplicação do método de impressão de almofada para as membranas mais espessas do que 10 um. Para mais finas membranas, deveriam ser utilizados métodos de padronização sem contato, tais como a impressão a jato de tinta. Embora DEAs foram estudados por mais de 15 anos, a maioria dos DEAs de hoje ainda são baseadas em filmes de poliacrilato prontas combinado com eletrodos de graxa aplicada à mão. Estes métodos feitos à mão causaram DEAs para permanecer na maior parte no estado de protótipos de laboratório, com a adoção limitada pela indústria, apesar do desempenho interessante de DEAs em termos de tensão e consumo de energia. Embora os processos de fabricação de confiança já foram publicados, dizem respeito ao fabrico de unprestretched, atuadores contráteis empilhados obtidos com configurações automatizadas dedicadas 21,22. O processo fluir que apresentamos aqui é um processo multifacetado versátil que descreve todos os passos importantes e necessários para fabricar um DEA, e que pode ser facilmente aplicado para atender a uma aplicação-alvo definido.

Transdutores de elastômero dielétrico (DETs) são dispositivos macias que consistem de uma membrana elastomérica dieléctrico (tipicamente 10-100 mm de espessura), ensanduichado entre dois eléctrodos flexíveis, formando assim um condensador elástico 1. DETs podem ser utilizados como actuadores capazes de produzir muito grandes linhagens (até 1,700% de tensão de superfície foi demonstrada) 2, sensores de tensão 3 moles, ou como geradores de energia 4 moles. Quando utilizados como actuadores, é aplicada uma voltagem entre os dois eléctrodos. A força electrostática gerada aperta a membrana dieléctrico, reduzindo a sua espessura e aumentar a sua área de superfície (Figura 1) 1. Além de actuadores, a mesma estrutura de base (membrana fina de elastómero e eléctrodos elásticos) pode ser usado como sensor de pressão ou dispositivos de captação de energia, aproveitando a mudança de capacitância induzida por deformação mecânica. As grandes tensões geradas por um dieléctrico elastómeroctuators (DEAs) e sua natureza suave e complacente foi usado para muitas aplicações, tais como lentes eletricamente ajustáveis ​​5, 6 motores rotativos, dispositivos de cultura celular deformáveis ​​7 e propulsão de um bio-inspirado peixe gosta do dirigível 8. A maioria dos DETs relatado na literatura usa uma película de elastómero acrílico patenteado da 3M VHB nomeado como membrana de elastómero dieléctrico, uma vez que tem sido mostrada a exibir muito grandes tensões de accionamento 1. A disponibilidade deste material em forma de película é também um factor-chave para a sua ampla utilização para aplicações DET, mesmo que (estirpe accionamento anular), que tem um certo número de inconvenientes importantes, tais como as perdas mecânicas e viscoelástico fluência que limitam a velocidade de resposta , uma faixa de temperatura operacional pequeno, e uma propensão para rasgar. Em comparação, os elastómeros de silicone podem também ser usados ​​como dieléctrico para DETs membrana, conduzindo a dispositivos com uma velocidade de 1.000 vezes mais rápida respostade elastômeros acrílico, devido às suas reduzidas tanto as perdas mecânicas 9. Além disso, eles estão disponíveis numa grande gama de durezas, o que dá liberdade de concepção adicional. No entanto, os silicones são geralmente vendidas na forma de base viscosa, que deve ser aplicado em membranas finas a serem utilizados para DETs. No entanto, esta proporciona ainda um grau adicional de liberdade, como a espessura da membrana pode ser escolhido livremente e não é imposta pelo fabricante, como é o caso de filmes pré-fabricados. Este protocolo apresenta a fabricação de um actuador de elastómero dieléctrico. No entanto, ele pode também ser aplicado com pouca ou nenhuma modificação para o fabrico de transdutores de elastómero dieléctricos em um sentido mais amplo, incluindo os dispositivos de captação de energia e sensores de deformação. Nós apresentamos aqui um método para a grande área (A4) de elenco de filmes finos (10-100 mm) em substratos de silicone flexíveis PET revestidas com uma camada sacrificial solúvel em água. A camada sacrificial reduz a req forçasuired para separar a membrana de silicone a partir do substrato, reduzindo assim a deformação mecânica da membrana durante a libertação. Deformação do filme pode levar a propriedades mecânicas anisotrópicas devido ao estresse induzido por amolecimento (efeito Mullins) 10 e deve, portanto, ser evitado. Os eletrodos são o segundo componente-chave de um DET. A sua função é a de distribuir as cargas eléctricas na superfície da membrana elastomérica. Para produzir um actuador de confiança, os eléctrodos devem ser capazes de resistir a tensões repetidas mais elevados do que 20% sem fissuração, degradante, delaminação, ou perda de condutividade; Além disso, eles devem estar em conformidade, para não endurecer mecanicamente a estrutura 11. Entre as diferentes técnicas que existem para fazer eléctrodos flexíveis, partículas pretas de carbono aplicado a mão ou massa de carbono são os dois métodos mais usados ​​11. No entanto, estes métodos têm muito poucas desvantagens: aplicação à mão evita a miniaturização de dispositivoss, conduz a resultados reprodutíveis e não é demorado. Além disso, o pó de carbono ou gordura não adere à membrana e eléctrodos produzidos por este método estão sujeitas a desgaste e abrasão mecânica. Além disso, no caso de massa lubrificante, o fluido de ligação pode difundir-se na membrana dieléctrica e modificar as suas propriedades mecânicas. A vida útil de pó ou gordura eletrodos de carbono encapsulado-un é, portanto, bastante curta. Aqui, nós apresentamos os padrões de eléctrodos flexíveis por uma técnica chamada impressão da almofada de estampagem, em que um desenho preciso é transferido para a membrana através de um selo de silicone macio, permitindo assim ao padrão eléctrodos de forma rápida e reprodutível, com características precisas para 0,5 mm. A solução aplicada é composta por uma mistura de negro de carbono numa matriz de silicone, que é reticulado após a aplicação, conduzindo assim a eléctrodos curados com uma forte adesão à membrana de elastómero, tornando-os muito resistente e resistente à abrasão e ao desgaste mecânico. O protocolo a seguir descreve todas as etapas necessárias para a fabricação de DEAs rápidos e confiáveis ​​com eléctrodos flexíveis precisamente estampados. Isso inclui fundição de membrana e pré-estiramento, padronização e alinhamento dos eletrodos, a montagem, conexão elétrica e testes. Para a finalidade do vídeo, que fabricar um simples actuador no plano de um eléctrodo em forma de engrenagem, como mostrado na Figura 2. O actuador é constituído por uma membrana de silicone fino esticado sobre um suporte de membrana, sobre a qual dois eléctrodos flexíveis são padronizados. É então inserida uma moldura de actuador para proporcionar contacto eléctrico com o eléctrodo de fundo. A Figura 3 mostra uma vista explodida do conjunto com as diferentes componentes do actuador. Embora o dispositivo realizada no vídeo não tem aplicação prática para além de demonstrar o princípio básico de DEAs, diferentes actuadores destinados a aplicações específicas foram feitos usando o mesmo processo, talcomo pinças macias, lentes sintonizáveis, de deslocamento de fase ajustáveis ​​mm de onda, etc.

<table><tbody><tr><td>High quality PET substrate, 125&amp;nbsp;&amp;#956;m thick</td><td>DuPont Teijin</td><td>Melinex ST-506</td><td>low surface roughness and absence of defects</td></tr><tr><td>Isopropanol 99.9%</td><td>Droguerie Schneitter</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Poly(acylic acid) solution (25%)</td><td>Chemie Brunschwig</td><td>00627-50</td><td>Mw=50&amp;nbsp;kDa</td></tr><tr><td>Automatic film applicator</td><td>Zehntner</td><td>ZAA 2300</td><td>with vacuum table</td></tr><tr><td>Profile rod applicator</td><td>Zehntner</td><td>ACC378.022</td><td>22.86 &amp;#956;m</td></tr><tr><td>Oven</td><td>Binder</td><td>FD 115</td><td></td></tr><tr><td>Dow Corning Sygard 186 silicone kit</td><td>Dow Corning</td><td>Sylgard 186</td><td>silicone used for casting membranes</td></tr><tr><td>Dow Corning OS-2 silicone solvent</td><td>Dow Corning</td><td>OS2</td><td>environmentally-friendly solvent. Mixture of 65% Hexamethyldisiloxane and 35% Octamethyltrisiloxane</td></tr><tr><td>Thinky planetary mixer</td><td>Thinky</td><td>ARE-250</td><td></td></tr><tr><td>container PE-HD 150 ml</td><td>Semadeni</td><td>1972</td><td>Container to mix the silicone for the membrane</td></tr><tr><td>Medical grade 125&amp;nbsp;ml PP wide mouth jar with cap</td><td>Thinky</td><td>250-UM125ML</td><td>Container to mix the ink</td></tr><tr><td>Bearing-Quality steel balls 12 mm</td><td>McMaster-Carr</td><td>9292K49</td><td></td></tr><tr><td>Universal applicator with adjustable gap</td><td>Zehntner</td><td>ZUA 2000.220</td><td></td></tr><tr><td>Transparency film for overhead projector</td><td>Lyreco</td><td>978.758</td><td></td></tr><tr><td>Dry silicone transfer adhesive (roll)</td><td>Adhesive Research</td><td>Arclear 8932</td><td></td></tr><tr><td>poly(methyl methacrylate) plate 500&amp;nbsp;mm x 290&amp;nbsp;mm x 3&amp;nbsp;mm</td><td>Laumat</td><td>Plexi 3mm</td><td></td></tr><tr><td>Prestretching rig</td><td>&quot;home made&quot;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>USB spectrometer for visible light</td><td>Ocean Optics</td><td>USB4000-VIS-NIR</td><td>Spectrometer for the thickness measurement</td></tr><tr><td>Tungsten halogen white light source</td><td>Ocean Optics</td><td>LS-1</td><td>Light source for the thickness measurement</td></tr><tr><td>400 micrometer optical fiber</td><td>Ocean Optics</td><td>QP400-2-VIS-NIR</td><td>Optical fiber on the spectrometer side for the thickness measurement</td></tr><tr><td>600 micrometer optical fiber</td><td>Ocean Optics</td><td>P600-2-VIS-NIR</td><td>Optical fiber on the light source side for the thickness measurement</td></tr><tr><td>Carbon black</td><td>Cabot</td><td>Black Pearl 2000</td><td></td></tr><tr><td>Silicone Nusil MED-4901</td><td>Nusil</td><td>MED-4901</td><td>silicone used in conductive ink</td></tr><tr><td>Pad-printing machine</td><td>TecaPrint</td><td>TCM-101</td><td></td></tr><tr><td>Thin steel clich&amp;eacute; 100&amp;nbsp;mm x 200&amp;nbsp;mm</td><td>TecaPrint</td><td>E052 100 200</td><td>Steel plate etched with the design you need to print. The etching is performed by the company selling the clich&amp;eacute;.</td></tr><tr><td>96 mm inkcup</td><td>TecaPrint</td><td>895103</td><td>Component of the pad printing machine in which the ink is contained</td></tr><tr><td>Soft silicone 30&amp;nbsp;mm printing pad</td><td>TecaPrint</td><td>T-1013</td><td>Printing pad for the pad printing machine</td></tr><tr><td>60 W CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; Laser engraving machine</td><td>Trotec</td><td>Speedy 300</td><td>To cut frames and foils</td></tr><tr><td>Carbon conductive tape</td><td>SPI supplies</td><td>05081-AB</td><td>For electrical connections to the electrodes</td></tr><tr><td>4 channels 5 kV EAP controller</td><td>Biomimetics laboratory</td><td></td><td>low power high voltage source to test the actuators. http://www.uniservices.co.nz/research/centres-of-expertise/biomimetics-lab/eap-controller</td></tr></tbody></table>

fabrication process of silicone-based dielectric elastomer actuators

Esta contribuição demonstra o processo de fabricação de transdutores de elastômero dielétrico (DETs). DETs são capacitores elásticos constituídos por uma membrana dielétrica elastomérica ensanduichada entre dois eletrodos conformes. Os grandes deformações destes transdutores de atuação quando usado como atuadores (mais de 300% de área de tensão) e sua natureza suave e complacente tem sido explorado para uma ampla gama de aplicações, incluindo óptica eletricamente ajustáveis, dispositivos haptic feedback, a colheita de energia das ondas, células deformável -Cultura dispositivos compatíveis, garras, e de propulsão de um dirigível peixe-como bio-inspirado. Na maioria dos casos, DETs são feitos com um elastómero comercial proprietária acrílico e com os eléctrodos aplicados à mão de pó de carbono ou massa de carbono. Essa combinação leva a atuadores não reproduzíveis e lentos que exibem deformação viscoelástica e um curto tempo de vida. Nós apresentamos aqui um fluxo de processo completo para a fabricação reprodutível de DETs baseada no silício elastomérica finae filmes, incluindo vazamento de membranas de silicone fino, liberação membrana e pré-estiramento, padronização de robusta compatível com eletrodos, montagem e testes. As membranas são expressos em tereftalato de polietileno (PET) flexível substratos revestidos com uma camada sacrificial solúvel em água para facilitar a libertação. Os eléctrodos consistem em partículas de carvão negro dispersos em uma matriz de silicone e modelado usando uma técnica de estampagem, o que leva a precisamente definida eléctrodos flexíveis que apresentam uma elevada aderência à membrana dieléctrico em que eles são aplicados.

Fundição membrana de silicone Uma vez que as membranas de silicone são libertadas a partir do substrato de PET e são independentes sobre um quadro (no final do passo 2.2), a sua espessura pode ser medida, por exemplo, por interferometria de transmissão. A Figura 6 mostra a homogeneidade da espessura de uma camada de silicone entre a largura do substrato de PET 200 mm para 3 diferentes alturas gap eficaz (50, 100 e 150 uM) a uma velocidade de vazamento de 1 mm / seg (notar que, porque o aplicador é mais largo do que o substrato de PET, os pés do resto do aplicador sobre a vácuo e não no próprio substrato de PET, como pode ser visto na Figura 4A. A diferença efectiva entre o aplicador e o substrato é, portanto, igual à altura do aplicador menos a espessura do substrato de PET. Por exemplo, um substrato de PET de 125 um e aplicador uma altura de 225 mm, tal como utilizado no protocolo, leva a um intervalo eficaz de 100 um). Paraa altura do espaço vazio 50 um eficaz, existe uma clara diferença de altura entre o lado esquerdo eo lado direito da camada de silicone. Isto é porque a altura do aplicador deve ser ajustado manualmente no lado esquerdo e direito, e algum erro é inevitável. No entanto, com ajuste cuidadoso do aplicador, que geralmente se obter membranas com um desvio padrão de espessura inferior a 1 mm, que é o caso para a altura do espaço vazio 100 um eficaz (σ = 0,81 uM). Quando a altura aplicador torna-se muito grande, a ondulação começa a aparecer sobre a membrana, causada pela evaporação do solvente na mistura de silicone, como é visível na membrana fundido com um intervalo eficaz de 150 um (Figura 6). A relação entre a espessura do filme seco obtida e a altura aplicador depende da mistura de silicone e a velocidade de fundição. A mistura de silicone utilizado neste artigo é composto de um silicone de 2-componentes, e um solvente para diminuir a VIscosity da mistura. À medida que o solvente se evapora a partir da membrana antes da cura, uma estimativa da espessura da película pode ser obtida multiplicando a diferença de altura efectiva da fracção de volume de sólidos na mistura de silicone. No entanto, existem efeitos dinâmicos no arrasto do aplicador, o que leva à criação de um menisco e uma espessura mais fina do que o esperado. A relação entre a altura do espaço vazio e a espessura da membrana seca resultante depende da velocidade de vazamento, a altura do aplicador, e por a forma de aplicação. A Figura 7 mostra os resultados de uma experiência em que as membranas foram moldados a velocidades diferentes e alturas para mostrar como estes parâmetros afectam espessura de filme seco. Pode ser visto que a altas velocidades de fundição para membranas mais finas leva, e que o efeito da velocidade torna-se mais pronunciada à medida que aumenta a altura do espaço vazio. Desempenho atuação O actuador fabricado aqui é caracterizado por MEASURing o diâmetro exterior do eléctrodo da roda denteada semelhante como uma função da tensão aplicada. Uma câmera em um suporte fixo é usado para tirar fotos do atuador como a tensão é maior. As imagens são analisadas com um roteiro de processamento de imagem (Vision, National Instruments) para quantificar a expansão do actuador. Isto foi feito através do ajuste de um círculo com o perímetro exterior da roda dentada como eléctrodo (Figura 8). O aumento do diâmetro do círculo do estado relaxado é apresentado como estiramento diametral (isto é, o diâmetro accionado dividido pelo diâmetro do actuador quando relaxado). Os resultados de dois actuadores independentes de espessura idêntica (34,5 ^ M) são mostrados na Figura 8. Ambos os dispositivos funcionam de forma semelhante com estiramento diametral de 10% com uma tensão de 4 kV accionamento. A velocidade de resposta do actuador foi medido através da aplicação de um sinal quadrado de 2 Hz de 3 kV, que conduz a uma tensão de cerca de 4%. A expansão do actuator foi filmado com uma câmera de alta velocidade com uma resolução de tempo de 0.25 ms. A borda de subida foi capturado, com 200 quadros (50 ms) antes de o gatilho tensão, e 200 quadros depois. As imagens, onde, em seguida, analisadas para extrair a deformação dependente do tempo (Figura 9). O tempo de subida (tempo necessário para atingir 90% da deformação final) é de 3,75 ms, e não há nenhuma deformação viscoelástica observável antes e após o passo de tensão, ao contrário do que é observado quando elastómeros acrílicos são utilizados como as membranas, para que se erguem tempos de várias centenas de segundos são geralmente observadas 12. Aplicação do fluxo do processo para outros dispositivos O actuador fabricado neste artigo demonstra o nosso processo de fabrico, assim como o princípio de funcionamento básico de um DEA com um aumento na área de superfície do eléctrodo por aplicação de uma tensão, e é, portanto, um bom exemplo para este tutorial. No entanto, esteatuador não tem nenhum propósito específico, para além demonstrando o princípio da actuação de um DEA. No entanto, o processo aqui apresentado é muito versátil e pode ser utilizado para fabricar uma grande variedade de transdutores macias destinadas a aplicações específicas. Nós apresentamos aqui alguns exemplos selecionados de aplicativos que desenvolvemos com base em atuadores fabricados utilizando a metodologia apresentada. Lentes ajustáveis ​​bio-inspirados macios foram fabricadas (Figura 10A). Estes são capazes de alterar o comprimento focal de 20% em menos de 200 ms 9. O dispositivo pode ser acionado por mais de 400 milhões de ciclos sem diminuição notável no desempenho de atuação, o que mostra que a combinação de materiais adequados e bons processos de fabricação resultar em DEAs com velocidades de resposta rápidos e vida longa. Lentes de geometria similar mas feita usando o elastómero acrílico comercial largamente usado VHB tem uma largura de banda de mais de 3 ordens de grandeza menor <sup&gt; 9. Padronização dos eléctrodos compatíveis com tampografia permite fazer eletrodos muito precisamente definidas, permitindo, assim, a fabricação de eletrodos de pequena escala independentes na mesma membrana. Isto é demonstrado, por exemplo, através da fabricação de um motor rotativo com base-DEA compreendendo três eléctrodos electricamente independentes (Figura 10B). O eixo e massa de prova no centro do motor pode girar a 1500 rpm 13. O conceito do motor foi empurrado ainda mais para mostrar que tampografia também pode produzir atuadores confiáveis. Um robô de rolamento auto-comutação foi construído para executar voltas ao longo de uma pista circular (Figura 10C). O robô viajou mais de 25 km a uma velocidade média de 15 cm / s 13. Outras aplicações que tenham sido produzidos com o presente processo (ou pequenas variações dos mesmos) incluem sistemas de cultura de células deformáveis ​​14, geradores de elastômero dielétrico <sUp&gt; 15, de vários segmentos pinças macios 16 ou ajustáveis ​​mm de ondas de rádio freqüência transformadores de fase 17. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig1.jpg" /> Figura 1. Princípio básico de atuadores de elastômeros dielétricos Top:. (1A) Na sua forma mais simples, um DEA consiste numa membrana de elastômero ensanduichada entre dois eletrodos conformes. (1B) Quando uma tensão de CC é aplicada entre os eléctrodos, as cargas electrostáticas trazido sobre os eléctrodos de criar uma tensão de compressão que comprime a membrana, levando a uma redução de espessura e uma superfície de expansão. Parte inferior: (2A) do actuador descrito no protocolo consiste numa membrana esticada sobre uma armação. Eléctrodos circulares são em ambos os lados da membrana, com extensões para a borda da membrana para permitir ligações eléctricas. O ar ativoAE é a zona onde os dois eléctrodos sobrepõem-se, ou seja, o círculo no centro. (2B) Quando uma tensão é aplicada, a força electrostática comprime a membrana. Isto provoca uma diminuição da espessura da membrana na zona activa, e um aumento da superfície do eléctrodo. Porque a membrana é pré-esticada, a zona passiva em torno do eletrodo relaxa para acomodar a expansão da região ativa central. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig2.jpg" /> . Figura 2. Demonstrador actuador fabricado neste protocolo Esquerda: dispositivo acabado que compreende uma membrana de silicone esticada sobre uma armação fixa, um par de eléctrodo flexível modelado em ambos os lados da membrana, e as ligações eléctricas. RiGHT: imagem composta mostra o estado de repouso (preto) e estado ativado (ciano). Um aumento de 10% no diâmetro da estrutura é observada com 4 kV aplicada através dos eletrodos. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig3.jpg" /> Figura 3. Vista explodida do actuador. Os diferentes componentes que formam o actuador fabricado no vídeo. A membrana retém o suporte de membrana de silicone pré-esticado e é usado para manipular a membrana durante o passo de impressão de eléctrodo. Uma vez que os eléctrodos são curados, a estrutura do actuador é inserida no interior do suporte da membrana e proporciona tanto um quadro estrutural para manter o actuador, e um contacto eléctrico com o eléctrodo inferior. Uma vez que a membrana é fixada à armação do actuador, a mimtitular mbrane pode ser removido. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig4.jpg" /> Figura 4. Visão geral do processo de fabricação. (A) Fundição de membranas de silicone, usando um aplicador de revestimento de filme automática. (B) O corte a laser de membrana de silicone curado e suportes pré-alongamento. (C) Colocação de membrana de silicone em suporte pré-alongamento. (D) A libertação de membrana de silicone a partir de substrato de PET por dissolução da camada sacrificial PAA em água quente. (E) de corte de seções de suporte pré-alongamento que ligam os dedos. (F) pré-alongamento e adesão do suporte de membrana à superfície da membrana. (L) Cliché preenchido com condtinta uctive. (H) Laser gravado eletrodo alinhador, figura inserção mostra exemplo de um eletrodo bem alinhados. (I) membrana de silicone com eletrodo carimbado. (J) dispositivo acabado. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig4large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig5.jpg" /> Figura 5. O princípio de funcionamento da membrana prestretcher. (A) vários dedos de metal estão ligados a um anel de plástico e são obrigados a mover-se num (radial) de forma linear ao longo do seu comprimento. O anel está constrangido a mover-se de modo circunferencial. O anel de plástico tem várias ranhuras maquinadas, em que em que os pinos de metal dos dedos residem curvado. O raio de um círculo que limita a extremidade dos dedos é R1<html> . (B) O anel prestretcher é girado no sentido horário, os dedos traduzir simultaneamente, aumentando o raio do círculo que delimita o dedo bordas de R 1 a R 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig5large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig6.jpg" /> Figura 6. homogeneidade da espessura das camadas de silicone fundidas. Medição da espessura da membrana de silicone curada em toda a largura do substrato de PET 200 mm, para três diferentes configurações de hiato do aplicador. A velocidade de fundição é de 1 mm / seg. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig6large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> conteúdo &quot;fo: manter-together.within-page =&quot; always &quot;&gt; <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig7.jpg" /> Figura 7. espessura do filme seco como uma função dos parâmetros de vazamento. Espessura de filme seco obtido para diferentes alturas aplicador e velocidade para uma mistura de solvente de silicone com 62% de teor de sólidos em volume. A velocidade mais elevada leva a membranas mais finas para as configurações iguais aplicador, ea influência da velocidade aumenta com o aumento da espessura da membrana. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig7large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig8.jpg" /> Figura 8. O accionamento do demonstradora. Estiramento diametral exterior, como uma função da tensão aplicada por dois dispositivos com uma espessura (após pré-alongamento) de 34,5 pM. Um aumento do diâmetro de cerca de 10% é observada na tensão máxima aplicada. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig8large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/53423/53423fig9.jpg" /> Figura 9. Strain resposta a uma entrada em degrau de tensão. Um quadrado, 3 kV 2 Hz sinal é aplicada ao dispositivo, a geração de uma tensão de cerca de 4% (ver Figura 8). A expansão da área é observado com uma câmera de alta velocidade a 4.000 quadros por segundo. Leva menos do que 4 mseg para o actuador para alcançar 90% da sua dimensão final. Antes e após a transição, a dimensão do atuador permanecerá estável e não mostrar fluência viscoelástico. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig9large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Figura 10. actuadores dieléctricas feitas de elastómero com o fluxo do processo apresentado. Três exemplos de actuadores de elastómero dieléctricas feitas seguindo a metodologia descrita no presente documento. (A) lente rápidas e suaves ajustáveis ​​capazes de mudar o seu comprimento focal de 20% em menos de 200 ms. (B) elastômero Rotary micro-motor capaz de girar a 1.500 rpm. (C) Auto-comutação robô rolando. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53423/53423fig10large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

This manuscript shows the fabrication process for the manufacture of dielectric elastomer soft actuators based on silicone membranes. The three key stages of production are presented in detail: blade casting of thin silicone membranes; pad printing of compliant electrodes; and the assembly of all the components.

Processo de fabricação de base de silicone dielétricos Elastomer Atuadores

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

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33.5K visualizações.  Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne. This manuscript shows the fabrication process for the manufacture of dielectric elastomer soft actuators based on silicone membranes. The three key stages of production are presented in detail: blade casting of thin silicone membranes; pad printing of compliant electrodes; and the assembly of all the components.

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Microfabricated Platforms for Mechanically Dynamic Cell Culture

The ability to systematically probe in vitro cellular response to combinations of mechanobiological stimuli for tissue engineering, drug discovery or fundamental cell biology studies is limited by current bioreactor technologies, which cannot simultaneously apply a variety of mechanical stimuli to cultured cells. In order to address this issue, we have developed a series of microfabricated platforms designed to screen for the effects of mechanical stimuli in a high-throughput format. In this protocol, we demonstrate the fabrication of a microactuator array of vertically displaced posts on which the technology is based, and further demonstrate how this base technology can be modified to conduct high-throughput mechanically dynamic cell culture in both two-dimensional and three-dimensional culture paradigms.

In this protocol, we demonstrate the fabrication of a microactuator array of vertically displaced posts on which the technology is based, and how this base technology can be modified to conduct high-throughput mechanically dynamic cell culture in both two-dimensional and three-dimensional culture paradigms.

Plataformas microfabricated para cultura de células mecanicamente dinâmico

The ability to systematically probe in vitro cellular response to combinations of mechanobiological stimuli for tissue engineering, drug discovery or ...

Bioengenharia

Microfluidic Chips Controlled with Elastomeric Microvalve Arrays

Miniaturized microfluidic systems provide simple and effective solutions for low-cost point-of-care diagnostics and high-throughput biomedical assays. Robust flow control and precise fluidic volumes are two critical requirements for these applications. We have developed microfluidic chips featuring elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS) microvalve arrays that: 1) need no extra energy source to close the fluidic path, hence the loaded device is highly portable; and 2) allow for microfabricating deep (up to 1 mm) channels with vertical sidewalls and resulting in very precise features.

The PDMS microvalves-based devices consist of three layers: a fluidic layer containing fluidic paths and microchambers of various sizes, a control layer containing the microchannels necessary to actuate the fluidic path with microvalves, and a middle thin PDMS membrane that is bound to the control layer. Fluidic layer and control layers are made by replica molding of PDMS from SU-8 photoresist masters, and the thin PDMS membrane is made by spinning PDMS at specified heights. The control layer is bonded to the thin PDMS membrane after oxygen activation of both, and then assembled with the fluidic layer. The microvalves are closed at rest and can be opened by applying negative pressure (e.g., house vacuum). Microvalve closure and opening are automated via solenoid valves controlled by computer software.

Here, we demonstrate two microvalve-based microfluidic chips for two different applications. The first chip allows for storing and mixing precise sub-nanoliter volumes of aqueous solutions at various mixing ratios. The second chip allows for computer-controlled perfusion of microfluidic cell cultures.

The devices are easy to fabricate and simple to control. Due to the biocompatibility of PDMS, these microchips could have broad applications in miniaturized diagnostic assays as well as basic cell biology studies.

We demonstrate protocols for manufacturing and automating elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS)-based microvalve arrays that need no extra energy to close and feature photolithographically defined precise volumes. A parallel subnanoliter-volume mixer and an integrated microfluidic perfusion system are presented.

Chips microfluídicos controlados com Arrays microválvula elastoméricos

Miniaturized microfluidic systems provide simple and effective solutions for low-cost point-of-care diagnostics and high-throughput biomedical assays.  ...

Biologia

Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation usually consists in the formation of droplets containing low molar mass liquid crystals at elevated temperatures. Subsequently, these particle precursors are oriented in the flow field of the capillary and solidified by a crosslinking polymerization, which produces the final actuating particles. The optimization of the process is necessary to obtain the actuating particles and the proper variation of the process parameters (temperature and flow rate) and allows variations of size and shape (from oblate to strongly prolate morphologies) as well as the magnitude of actuation. In addition, it is possible to vary the type of actuation from elongation to contraction depending on the director profile induced to the droplets during the flow in the capillary, which again depends on the microfluidic process and its parameters. Furthermore, particles of more complex shapes, like core-shell structures or Janus particles, can be prepared by adjusting the setup. By the variation of the chemical structure and the mode of crosslinking (solidification) of the liquid crystalline elastomer, it is also possible to prepare actuating particles triggered by heat or UV-vis irradiation.

This article describes the microfluidic process and parameters to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. This process allows the preparation of actuating particles and the variation of their size and shape (from oblate to strongly prolate, core-shell, and Janus morphologies) as well as the magnitude of actuation.

Microfluidic preparação dos atuadores do líquido cristalino de elastômero

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation ...

Química

Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers

Soft pneumatic network actuators have become one of the most promising actuation devices in soft robotics which benefits from their large bending deformation and low input. However, their monotonous bending motion form in two-dimensional (2-D) space keeps them away from wide applications. This paper presents a detailed fabrication method of soft pneumatic network actuators with oblique chambers, to explore their motions in three-dimensional (3-D) space. The design of oblique chambers enables actuators with tunable coupled bending and twisting capabilities, which gives them the possibility to move dexterously in flexible manipulators, to become biologically inspired robots and medical devices. The fabrication process is based on the molding method, including the silicone elastomer preparation, chamber and base parts fabrication, actuator assembly, tubing connections, checks for leaks, and actuator repair. The fabrication method guarantees the rapid manufacturing of a series of actuators with only a few modifications in the molds. The test results show the high quality of the actuators and their prominent bending and twisting capabilities. Experiments of the gripper demonstrate the advantages of the development in adapting to objects with different diameters and providing sufficient friction.

Here we present a fabrication method of soft pneumatic network actuators with oblique chambers. The actuators are capable of generating coupled bending and twisting motions, which broadens their application in soft robotics.

Fabricação de atuadores de rede pneumática macio com câmaras oblíquas

Soft pneumatic network actuators have become one of the most promising actuation devices in soft robotics which benefits from their large bending ...

Engenharia

Design and Fabrication of an Elastomeric Unit for Soft Modular Robots in Minimally Invasive Surgery

In recent years, soft robotics technologies have aroused increasing interest in the medical field due to their intrinsically safe interaction in unstructured environments. At the same time, new procedures and techniques have been developed to reduce the invasiveness of surgical operations. Minimally Invasive Surgery (MIS) has been successfully employed for abdominal interventions, however standard MIS procedures are mainly based on rigid or semi-rigid tools that limit the dexterity of the clinician. This paper presents a soft and high dexterous manipulator for MIS. The manipulator was inspired by the biological capabilities of the octopus arm, and is designed with a modular approach. Each module presents the same functional characteristics, thus achieving high dexterity and versatility when more modules are integrated. The paper details the design, fabrication process and the materials necessary for the development of a single unit, which is fabricated by casting silicone inside specific molds. The result consists in an elastomeric cylinder including three flexible pneumatic actuators that enable elongation and omni-directional bending of the unit. An external braided sheath improves the motion of the module. In the center of each module a granular jamming-based mechanism varies the stiffness of the structure during the tasks. Tests demonstrate that the module is able to bend up to 120&#176; and to elongate up to 66% of the initial length. The module generates a maximum force of 47 N, and its stiffness can increase up to 36%.

This paper describes the design and fabrication of a soft unit for surgical manipulators. The base module includes three flexible fluidic actuators to achieve omnidirectional bending and elongation, and a granular jamming-based mechanism to enable stiffness control. A complete mechanical characterization is also reported.

Projeto e fabricação de uma Unidade de elastômero para robôs modulares moles em Cirurgia Minimamente Invasiva

In recent years, soft robotics technologies have aroused increasing interest in the medical field due to their intrinsically safe interaction in ...

Double Emulsion Generation Using a Polydimethylsiloxane (PDMS) Co-axial Flow Focus Device

Double emulsions are useful in a number of biological and industrial applications in which it is important to have an aqueous carrier fluid. This paper presents a polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic device capable of generating water/oil/water double emulsions using a coaxial flow focusing geometry that can be fabricated entirely using soft lithography. Similar to emulsion devices using glass capillaries, double emulsions can be formed in channels with uniform wettability and with dimensions much smaller than the channel sizes. Three dimensional flow focusing geometry is achieved by casting a pair of PDMS slabs using two layer soft lithography, then mating the slabs together in a clamshell configuration. Complementary locking features molded into the PDMS slabs enable the accurate registration of features on each of the slab surfaces. Device testing demonstrates formation of double emulsions from 14 &#181;m to 50 &#181;m in diameter while using large channels that are robust against fouling and clogging.

Double Emulsion Generation Using a Polydimethylsiloxane PDMS Co-axial Flow Focus Device

Microfluidic double emulsions generation typically involves devices with patterned wettability or custom-fabricated glass components. Here we describe the fabrication and testing of an all polydimethylsiloxane (PDMS) double emulsion generator that does not require surface treatment or complicated fabrication processes, and is capable of producing double emulsions down to 14 &#181;m.

Duplo Emulsion Geração de utilizar um dispositivo de polidimetilsiloxano (PDMS) Co-Axial Flow Foco

Double emulsions are useful in a number of biological and industrial applications in which it is important to have an aqueous carrier fluid. This paper ...

Rapid Manufacturing of Thin Soft Pneumatic Actuators and Robots

This protocol describes a method for rapid manufacturing of soft pneumatic actuators and robots with an ultrathin form factor using a heat press and a laser cutter machine. The method starts with the lamination of thermoplastic polyurethane (TPU) sheets using a heat press for 10 min at the temperature of ~93 &#176;C. Next, the parameters of the laser cutter machine are optimized to produce a rectangular balloon with maximum burst pressure. Using the optimized parameters, the soft actuators are laser cut/welded three times sequentially. Next, a dispensing needle is attached to the actuator, allowing it to be inflated. The effect of geometrical parameters on the deflection of the actuator are studied systematically by varying the channel width and length. Finally, the performance of the actuator is characterized using an optical camera and a fluid dispenser. Conventional fabrication methods of soft pneumatic actuators based on silicone molding are time consuming (several hours). They also result in strong but bulky actuators, which limits the actuator&#8217;s applications. Moreover, microfabrication of thin pneumatic actuators is both time-consuming and expensive. The proposed manufacturing method in the current work resolves these issues by introducing a fast, simple, and cost-effective fabrication method of ultrathin pneumatic actuators.

This protocol describes a method for rapid manufacturing of soft pneumatic actuators and robots with a thin form factor. The fabrication method starts with lamination of thermoplastic polyurethane (TPU) sheets followed by laser cutting/welding of a two-dimensional pattern to form actuators and robots.

Fabricação rápida de atuadores e robôs pneumáticos macios finos

This protocol describes a method for rapid manufacturing of soft pneumatic actuators and robots with an ultrathin form factor using a heat press and a ...

Rod-based Fabrication of Customizable Soft Robotic Pneumatic Gripper Devices for Delicate Tissue Manipulation

Soft compliant gripping is essential in delicate surgical manipulation for minimizing the risk of tissue grip damage caused by high stress concentrations at the point of contact. It can be achieved by complementing traditional rigid grippers with soft robotic pneumatic gripper devices. This manuscript describes a rod-based approach that combined both 3D-printing and a modified soft lithography technique to fabricate the soft pneumatic gripper. In brief, the pneumatic featureless mold with chamber component is 3D-printed and the rods were used to create the pneumatic channels that connect to the chamber. This protocol eliminates the risk of channels occluding during the sealing process and the need for external air source or related control circuit. The soft gripper consists of a chamber filled with air, and one or more gripper arms with a pneumatic channel in each arm connected to the chamber. The pneumatic channel is positioned close to the outer wall to create different stiffness in the gripper arm. Upon compression of the chamber which generates pressure on the pneumatic channel, the gripper arm will bend inward to form a close grip posture because the outer wall area is more compliant. The soft gripper can be inserted into a 3D-printed handling tool with two different control modes for chamber compression: manual gripper mode with a movable piston, and robotic gripper mode with a linear actuator. The double-arm gripper with two actuatable arms was able to pick up objects of sizes up to 2 mm and yet generate lower compressive forces as compared to elastomer-coated and non-coated rigid grippers. The feasibility of having other designs, such as single-arm or hook gripper, was also demonstrated, which further highlighted the customizability of the soft gripper device, and it's potential to be used in delicate surgical manipulation to reduce the risk of tissue grip damage.

This protocol describes a rod-based approach, combining 3D-printing and soft lithography techniques for fabricating the soft gripper devices. This approach eliminates the need for an external air source by incorporating a chamber component and reduces the chance of occlusion during the sealing process, particularly for miniaturized pneumatic channels.

Fabricação baseada em vara de customizáveis ​​macias robóticos pneumáticas Gripper Aparelhos para a manipulação de tecidos delicados

Soft compliant gripping is essential in delicate surgical manipulation for minimizing the risk of tissue grip damage caused by high stress concentrations ...

Fabrication of Carbon-Based Ionic Electromechanically Active Soft Actuators

Ionic electromechanically active capacitive laminates are a type of smart material that move in response to electrical stimulation. Due to the soft, compliant and biomimetic nature of this deformation, actuators made of the laminate have received increasing interest in soft robotics and (bio)medical applications. However, methods to easily fabricate the active material in large (even industrial) quantities and with a high batch-to-batch and within-batch repeatability are needed to transfer the knowledge from laboratory to industry. This protocol describes a simple, industrially scalable and reproducible method for the fabrication of ionic carbon-based electromechanically active capacitive laminates and the preparation of actuators made thereof. The inclusion of a passive and chemically inert (insoluble) middle layer (e.g., a textile-reinforced polymer network or microporous Teflon) distinguishes the method from others. The protocol is divided into five steps: membrane preparation, electrode preparation, current collector attachment, cutting and shaping, and actuation. Following the protocol results in an active material that can, for example, compliantly grasp and hold a randomly shaped object as demonstrated in the article.

This article describes a fast and simple manufacturing process of ionic electromechanically active composite materials for actuators in biomedical, biomimetic and soft robotics applications. The key fabrication steps, their importance for the actuators&#39; final properties, and some of the main characterization techniques are described in detail.

Fabricação de atuadores macios eletromecanicamente ativos à base de carbono

Ionic electromechanically active capacitive laminates are a type of smart material that move in response to electrical stimulation. Due to the soft, ...

Soft Lithographic Procedure for Producing Plastic Microfluidic Devices with View-ports Transparent to Visible and Infrared Light

Infrared (IR) spectro-microscopy of living biological samples is hampered by the absorption of water in the mid-IR range and by the lack of suitable microfluidic devices. Here, a protocol for the fabrication of plastic microfluidic devices is demonstrated, where soft lithographic techniques are used to embed transparent Calcium Fluoride (CaF2) view-ports in connection with observation chamber(s). The method is based on a replica casting approach, where a polydimethylsiloxane (PDMS) mold is produced through standard lithographic procedures and then used as the template to produce a plastic device. The plastic device features ultraviolet/visible/infrared (UV/Vis/IR) -transparent windows made of CaF2 to allow for direct observation with visible and IR light. The advantages of the proposed method include: a reduced need for accessing a clean room micro-fabrication facility, multiple view-ports, an easy and versatile connection to an external pumping system through the plastic body, flexibility of the design, e.g., open/closed channels configuration, and the possibility to add sophisticated features such as nanoporous membranes.

A protocol for the fabrication of plastic microfluidic devices with transparent view-ports for visible and infrared light imaging is described.

Procedimento litográfico macio para a produção de dispositivos microfluídicos plástico com vista-portas transparentes à luz visível e infravermelho

Infrared (IR) spectro-microscopy of living biological samples is hampered by the absorption of water in the mid-IR range and by the lack of suitable ...

Processo de fabricação de base de silicone dielétricos Elastomer Atuadores

Resumo

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Plataformas microfabricated para cultura de células mecanicamente dinâmico

Chips microfluídicos controlados com Arrays microválvula elastoméricos

Microfluidic preparação dos atuadores do líquido cristalino de elastômero

Fabricação de atuadores de rede pneumática macio com câmaras oblíquas

Projeto e fabricação de uma Unidade de elastômero para robôs modulares moles em Cirurgia Minimamente Invasiva

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Fabricação rápida de atuadores e robôs pneumáticos macios finos

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