Name: preparation and high-temperature anti-adhesion behavior of a slippery surface on stainless steel
Uploaded: 2018-03-29T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 52 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel at JoVE.com

Bu eser Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı Çin tarafından (Grant No. 51290292) destek verdi ve doktora öğrencileri için akademik mükemmellik Vakfı BUAA tarafından da desteklenmiştir.

1. fotolitografi paslanmaz çelik
<ol><li>Mekanik çizim yazılımı kullanarak photomask tasarım ve tasarım bir photomask yazıcı4' e göndererek imal.</li>
	<li>Yıkama paslanmaz çelik (316 SS; lengthx Genişlik: 4 cm x 4 cm, kalınlığı: 1 mm) alkalin Çözümleri (50 g/M NaOH ve 40 g/L Na2CO3) petrol kirletici kaldırmak 15 dakika oda sıcaklığında durulama tarafından.</li>
	<li>Ultrasonik bir ultrasonik temizleme makinesi temizlik gerçekleştirerek paslanmaz çelik iyice temizleyin (çalışma frekansı: 40 KHz, ultrasonik güç: 500 W). Sırayla deiyonize su, n-hekzan, aseton ve 10 min için etanol ile durulayın.</li>
	<li>Paslanmaz Çelik sıcak plaka üzerinde 30 dk. korumak için 150 ° C'de paslanmaz çelik onu bir levha alüminyum (Al) folyo ile kaplayan yerleştirerek tarafından kuru.</li>
	<li>Paslanmaz çelik bir spin coater ortasına yerleştirin. Kenarına, Merkezi'nden olumlu fotorezist (yaklaşık 1 mL) paslanmaz çelik üzerine kadar fotorezist tamamen paslanmaz çelik kapsar yatırmak bir damlalık kullanın. Fotorezist kabarcık oluşumu kaçının.<ol>
<li>Spin-kaplama, ilk 700 rpm/dk'ya 6 hızına sahip gerçekleştirmek s spin döngüsü başlatmak için ve sonra 1500 d/d/dk 15 hızına sahip eşit fotorezist yaymak için s,.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Vakum kapak serbest bırakmak ve paslanmaz çelik bir çift cımbız kullanarak alabilirsiniz. Paslanmaz çelik fotorezist pişirmeye 2 min için 120 ° c sıcak bir tabak yerleştirin.</li>
	<li>Paslanmaz çelik fotolitografi makine vakum kapak üzerinde yerleştirin. Fotolitografi makinenin çekim hızı 25 için ayarla s. Not: Fotolitografi makine ile bir ultraviyole (UV) ışık dalga boyu 254 kişi aligner burada nm ve ışık şiddeti 13 mW/cm2.</li>
	<li>Paslanmaz çelik yayın ve geliştirici çözüm için UV ışığına maruz kalmadan fotorezist kaldırmak 1 dk yerleştirebilirsiniz. Paslanmaz çelik geliştirici çözümden kaldırmak, deiyonize su ile yıkayın ve N2 gaz altında kuru.</li>
	<li>Paslanmaz çelik için 2 dk 120 ° c fırında için sıcak bir tabak yerleştirin.</li>
	<li>Dik bir mikroskop 100 x büyütme ile elde edilen fotorezist doku incelemek için paslanmaz çelik yüzeyine gözlemlemek için kullanın.</li>
</ol>2. kimyasal aşındırma paslanmaz çelik
<ol><li>Bir kimyasal çözüm 200 mL (400 g/L FeCl3, 20 g/L fosforik asit ve 100 g/L hidroklorik asit) 500 mL kabı hacmi ile aşındırma hazırlayın.</li>
	<li>Paslanmaz çelik fotorezist doku ile kimyasal çözüm 10 dakika yerleştirin. Paslanmaz çelik parçaları birbirine temas izin vermez. Aynı anda en fazla dört paslanmaz çelik parçalar yerleştirin.</li>
	<li>Cımbız kullanarak kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelikten almak adet 1 dk. için deiyonize su ile yıkayıp onları N2 gaz ile kurulayın.</li>
	<li>Fotorezist doku için 5 dk ultrasonik Temizleme için aseton paslanmaz çelik batış tarafından kaldırın. O zaman, kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelik N2 gaz ile kuru.</li>
</ol>3. OTS kendinden montajlı kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelik
<ol><li>Kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelik bir akışı deiyonize su ile temizlik, N2 gaz ile kuru ve sıcak bir tabak yüzey tamamen kurumasını 30 dk için 100 ° C'de yerleştirin.</li>
	<li>Kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelik bir O2 plazma tedavi bir RF gücü 100 W 10 dk, 100 mbar sistem baskısı ve 20 sccm bir Debi ile bir RF plazma makine ile hydroxylate.</li>
	<li>1 mM OTS çözümde bir ölçek susuz toluen hazırlayın. İyice önce çözüm hazırlama kabı kuru.</li>
	<li>Kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelik 4 h için OTS çözüm ile oda sıcaklığında durulayın. Kabı mühürlü bir torbaya koyun. Paslanmaz çelik parçaları birbirine temas izin vermez.</li>
	<li>Paslanmaz çelik kaldırmak için 10 dk ultrasonik temizlik gerçekleştirerek susuz toluen ile temiz ve N2 gaz ile kuru.</li>
</ol>4. kaygan yüzey hazırlığı
<ol><li>Yaklaşık 10 mL/cm2 silikon yağı mevduat (viskozite: 350 cst; yüzey gerilimi: 21,1 mN/m) üzerine bir damlalık kullanarak OTS boyalı, kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelik.</li>
	<li>Paslanmaz çelik yüzeyi (10 x büyütme) silikon yağı ıslatma sürecinin gözlemlemek için bir optik stereomicroscope kullanın.</li>
	<li>Fazla silikon yağı 1 h için dikey konumda paslanmaz çelik yerleştirerek kaldırın.</li>
</ol>5. su davranış kaygan yüzeylerde sürgülü incelenmesi
<ol><li>4-µL su damlacığı kaygan yüzey Kasası. Paslanmaz çelik bir optik mikroskop altında yer ve belgili tanımlık substrate tarafından ~ 2 ° tilt.</li>
	<li>Su damlacığı kaygan yüzey kolay kayan özelliği olup kontrol etmek için bir düşük büyütmede (50 x) kaygan yüzeyi sürgülü görselleştirin.</li>
</ol>6. yüksek sıcaklıklarda kaygan yüzeyi Anti-ıslatma analizi
<ol><li>Kaygan yüzeyli paslanmaz çelik sıcak cımbız kullanarak bir tabağa yerleştirin. Sıcak plaka farklı yüksek sıcaklıklarda (Yani, 200 ° C, 250 ° C ve 300 ° C) farklı sıcaklıklarda Anti-ıslatma davranışlarını analiz etmek için ayarlayın. Not: yüksek sıcaklık paslanmaz çelik ellerle doğrudan dokunmayın.</li>
	<li>Kaygan yüzey 10 µL su damlacığı yatırmak bir mikro şırınga kullanın. Not: su damlacığı silmeden önce denge kaygan yüzey sıcaklığını ulaştırılması gerekmektedir.</li>
	<li>Yüksek hızlı bir fotoğraf makinesi su damlacığı hareketi 500 Hz bir kare hızında kaydetmek için kullanın.<ol>
<li>Kamera bir tripod için tamir ve paslanmaz çelik doğru kameranın lens doğrudan. Temiz su damlacığı görüntü elde etmek için fotoğraf makinesinin odak ayarlamak. Su damlacığı paslanmaz çelik yüzey üzerinde hareket kamerayı Başlat düğmesine basarak kaydedin. Ne zaman kaydı tamamlamak için paslanmaz çelik su damlacığı slayt kapalı kamera sonunda düğmeye bas.</li>
	</ol>
</li>
</ol>7. yumuşak doku kaygan yüzey anti-yapışma etkilerini analizi
<ol><li>Bir manipülatör kullanın, bir dinamometre, elektrikli Ocak ve bir yapışma ayarlamak için sabit bir fikstür ölçüm platformu4, 3a rakamgösterildiği gibi kuvvet.</li>
	<li>Test yüzey sıcak tabağa yerleştirin. Bir kelepçe paslanmaz çelik plaka üzerinde düzeltmek için kullanın. Bazı yüksek sıcaklık testi yüzeye ısı (örneğin, 300 ° C). Not: Test yüzeyi yakından levhası verimli ısı aktarım kaygan yüzey sağlamak için başvurmanız gerekir.</li>
	<li>Manipülatör için dinamometre düzeltmek. Silindir tablo bağlantı (çap: 2 cm) yumuşak doku hareket için bir kuvvet baş ile platform sabit.</li>
	<li>Yumuşak doku tamir (örneğin, tavuk göğsü; uzunluğu: 5 cm, Genişlik: 2 cm, kalınlık: 3 mm) üzerine ince bir tel kullanarak silindir tablo. Yumuşak doku yüzeyi yaklaşık bile olduğundan emin olun.</li>
	<li>Dinamometre manipülatör hareket düğme döndürerek bir belirli maksimum güç (Örneğin, 4.5 N) ulaşıncaya kadar 1 mm/s hızında test yüzeyine yumuşak doku yükleyin. Sonra aynı hızda yumuşak doku boşaltın.</li>
	<li>Bir veri iletim hattı kullanan dinamometre bağlayın ve yumuşak doku ve test yüzeyi arasında gerçek zamanlı kuvvet kaydedin.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Liu, Y., Chen, X., Xin, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+superhydrophobic+surfaces+repel+hot+water?.">Can superhydrophobic surfaces repel hot water?.</a> J Mater Chem. 19 (31), 5602-5611 (2009).</li><li>Urata, C., Masheder, B., Cheng, D. F., Hozumi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+thermally+stable,+durable+and+temperature-dependent+oleophobic+surface+of+a+polymethylsilsesquioxane+film.">A thermally stable, durable and temperature-dependent oleophobic surface of a polymethylsilsesquioxane film.</a> Chem Commun. 49, 3318-3320 (2013).</li><li>Daniel, D., Mankin, M. N., Belisle, R. A., Wong, T. -. S., Aizenberg, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lubricant-infused+micro/nano-structured+surfaces+with+tunable+dynamic+omniphobicity+at+high+temperatures.">Lubricant-infused micro/nano-structured surfaces with tunable dynamic omniphobicity at high temperatures.</a> Appl Phys. Lett. 102 (23), 231603 (2013).</li><li>Zhang, P., Chen, H., Zhang, L., Zhang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-adhesion+effects+of+liquid-infused+textured+surfaces+on+high-temperature+stainless+steel+for+soft+tissue.">Anti-adhesion effects of liquid-infused textured surfaces on high-temperature stainless steel for soft tissue.</a> Appl Surf Sci. 385, 249-256 (2016).</li><li>Barthlott, W., Neinhuis, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purity+of+the+sacred+lotus,or+escape+from+contamination+in+biological+surfaces.">Purity of the sacred lotus,or escape from contamination in biological surfaces.</a> Planata. 202 (1), 1-8 (1997).</li><li>Feng, L., 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=Super-hydrophobic+surfaces:+from+natural+to+artificial.">Super-hydrophobic surfaces: from natural to artificial.</a> Adv Mater. 14 (24), 1857-1860 (2002).</li><li>Li, X. M., Reinhoudt, D., Crego-Calama, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+do+we+need+for+a+superhydrophobic+surface?+A+review+on+the+recent+progress+in+the+preparation+of+superhydrophobic+surfaces.">What do we need for a superhydrophobic surface? A review on the recent progress in the preparation of superhydrophobic surfaces.</a> Chem Soc Rev. 36 (8), 1350-1368 (2007).</li><li>Roach, P., Shirtcliffe, N. J., Newton, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progess+in+superhydrophobic+surface+development.">Progess in superhydrophobic surface development.</a> Soft Matter. 4, 224-240 (2008).</li><li>Park, K. 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=Condensation+on+slippery+asymmetric+bumps.">Condensation on slippery asymmetric bumps.</a> Nature. 531 (7592), 78-82 (2016).</li><li>Wong, T. S., 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=Bioinspired+self-repairing+slippery+surfaces+with+pressure-stable+omniphobicity.">Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity.</a> Nature. 477 (7365), 443-447 (2011).</li><li>Chen, H., 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=Continuous+directional+water+transport+on+the+peristome+surface+of+Nepenthes+alata.">Continuous directional water transport on the peristome surface of Nepenthes alata.</a> Nature. 532 (7597), 85-89 (2016).</li><li>Zhang, P., Chen, H., Zhang, L., Ran, T., Zhang, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transparent+self-cleaning+lubricant-infused+surfaces+made+with+large-area+breath+figure+patterns.">Transparent self-cleaning lubricant-infused surfaces made with large-area breath figure patterns.</a> Appl Surf Sci. 355, 1083-1090 (2015).</li><li>Lafuma, A., Qu&#233;r&#233;, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slippery+pre-suffused+surfaces.">Slippery pre-suffused surfaces.</a> EPL. 96, 56001 (2011).</li><li>Epstein, A. K., 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=Liquid-infused+structured+surfaces+with+exceptional+anti-biofouling+performance.">Liquid-infused structured surfaces with exceptional anti-biofouling performance.</a> P Natl Acad Sci USA. 109 (33), 13182-13187 (2012).</li><li>MacCallum, N., 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=Liquid-infused+silicone+as+a+biofouling-free+medical+material.">Liquid-infused silicone as a biofouling-free medical material.</a> ACS Biomater Sci Eng. 1, 43-51 (2015).</li><li>Zhang, J., Wu, L., Li, B., Li, L., Seeger, S., Wang, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaporation-induced+transition+from+Nepenthes+pitcher-inspired+slippery+surfaces+to+lotus+leaf-inspired+superoleophobic+surfaces.">Evaporation-induced transition from Nepenthes pitcher-inspired slippery surfaces to lotus leaf-inspired superoleophobic surfaces.</a> Langmuir. 30 (47), 14292-14299 (2014).</li><li>Sutton, P. A., Awad, S., Perkins, A. C., Lobo, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+lateral+thermal+spread+using+monopolar+and+bipolar+diathermy+the+Harmonic+Scalpel&#8482;+and+the+Ligasure&#8482;.">Comparison of lateral thermal spread using monopolar and bipolar diathermy the Harmonic Scalpel&#8482; and the Ligasure&#8482;.</a> Brit J Surg. 97 (3), 428-433 (2010).</li><li>Koch, C., Friedrich, T., Metternich, F., Tannapfel, A., Reimann, H. P., Eichfeld, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+temperature+elevation+in+tissue+during+the+application+of+the+harmonic+scalpel.">Determination of temperature elevation in tissue during the application of the harmonic scalpel.</a> Ultrasound Med Biol. 29 (2), 301-309 (2003).</li><li>Sinha, U. K., Gallagher, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+steel+scalpel,+ultrasonic+scalpel,+CO2+laser,+and+monopolar+and+bipolar+electrosurgery+on+wound+healing+in+guinea+pig+oral+mucosa.">Effects of steel scalpel, ultrasonic scalpel, CO2 laser, and monopolar and bipolar electrosurgery on wound healing in guinea pig oral mucosa.</a> Laryngoscope. 113 (2), 228-236 (2003).</li><li>Lee, J. H., Go, A. K., Oh, S. H., Lee, K. E., Yuk, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue+anti-adhesion+potential+of+ibuprofen-loaded+PLLA-PEG+diblock+copolymer+films.">Tissue anti-adhesion potential of ibuprofen-loaded PLLA-PEG diblock copolymer films.</a> Biomaterials. 26 (6), 671-678 (2005).</li><li>Ding, J. N., Wong, P. L., Yang, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Friction+and+fracture+properties+of+polysilicon+coated+with+self-assembled+monolayers.">Friction and fracture properties of polysilicon coated with self-assembled monolayers.</a> Wear. 260 (1-2), 209-214 (2006).</li><li>Kulkarni, S. A., Mirji, S. A., Mandale, A. B., Vijayamohanan, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+stability+study+of+organosilane+self-assemble+monolayers+and+multilayers.">In vitro stability study of organosilane self-assemble monolayers and multilayers.</a> Thin Solid Films. 496, 420-425 (2006).</li><li>Meth, S., Savchenko, N., Viva, F. A., Starosvetsky, D., Groysman, A., Sukenik, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Siloxane-based+thin+films+for+corrosion+protection+of+stainless+steel+in+chloride+media.">Siloxane-based thin films for corrosion protection of stainless steel in chloride media.</a> J Appl Electrochem. 41 (8), 885-890 (2011).</li><li>Zhang, P., Chen, H., Zhang, L., Zhang, Y., Zhang, D., Jiang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+slippery+liquid-infused+anti-wetting+surface+at+high+temperatures.">Stable slippery liquid-infused anti-wetting surface at high temperatures.</a> J Mater Chem A. 4 (31), 12212-12220 (2016).</li><li>Smith, J. D., 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=Droplet+mobility+on+lubricant-impregnated+surfaces.">Droplet mobility on lubricant-impregnated surfaces.</a> Soft Matter. 9 (6), 1772-1780 (2013).</li><li>Tran, T., Staat, H. J. J., Prosperetti, A., Sun, C., Lohse, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drop+impact+on+superheated+surfaces.">Drop impact on superheated surfaces.</a> Phys Rev Lett. 108 (3), 036101 (2012).</li><li>Donzelli, J., Leonetti, J. P., Wurster, R. D., Lee, J. M., Young, M. R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroprotection+due+to+irrigation+during+bipolar+cautery.">Neuroprotection due to irrigation during bipolar cautery.</a> Arch Otolaryngol. 126 (2), 149-153 (2000).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bu el yazması kaygan bir yüzeye yüksek sıcaklık direnci ile imalatı için protokol detayları. Kaygan özelliği bizim hazırlanan yüzey su damlacığı kolay kayan davranışını gözlemleyerek gösterilmiştir. O zaman, farklı yüksek sıcaklıklarda hazırlanan kaygan yüzey anti-ıslatma sıcak yüzeyde su damlacığı yatırma tarafından araştırılmıştır. Hatta için 300 ° c sıcak olduğu zaman hazır kaygan yüzeyi kaygan özelliğini muhafaza sonuçları göster Biz de yumuşak doku kaygan yüzey ...

Anti-yapışma yüzeyler sıvılar ve yumuşak dokular ile kullanmak için yüksek sıcaklıklarda-si olmak almak büyük ilgi nedeniyle onların geniş uygulama koter aletler, potansiyel motorları, boru hatları vs. 1 , 2 , 3 , 4. Bioinspired yüzeyler, özellikle superhydrophobic yüzeyler, are iyice düşünüp taşınmak belgili tanımlık ülkü seçme mükemmel Anti-ıslatma yeteneklerini ve kendi kendini temizleme özellikleri5yüzünden. Superhydrophobic yüzeylerde yüzey yapısı kilitli havada için anti-ıslatma yetenek atfedilen. Cassie-Baxter devlet6,7' olduğundan Ancak, superhydrophobic kararsız durumudur. Ayrıca, yüksek sıcaklıklarda sıvı damlacıkları için anti-ıslatma Wenzel devlet8Cassie Baxter ıslatma devlet geçiş nedeniyle başarısız olabilir. Bu ıslatma geçiş yetersizliğinde hava yerde kilitlemek için neden olan küçük sıvı damla ıslatma yapılarda tarafından indüklenen.
Son zamanlarda, atıcı bitki, Nepenthes, peritome kaygan özelliklerini esinlenerek Wong ve ark. kaygan yüzeylerde yüzey yapıları9içine,10 bir yağ beslerken tarafından oluşturmak için bir kavram bildirdi ,11. Kapiller Kuvvetleri nedeniyle yapıları sıkıca kilitli hava boşluğu superhydrophobic yüzeylerde olduğu gibi yerinde yağ tutabilir. Böylece, yağ ve yüzey yapılar kararlı bir katı/sıvı yüzey oluşabilir. Yağ yüzey yapısı için tercihli bir yakınlık varsa, bileşik yüzeyinde sıvı damlacık kolayca, sadece bir kişi çok düşük açılı histeresis ile slayt olabilir (Örneğin, ~ 2 °)12. Bu yağ tabakası da dikkat çekici Anti-ıslatma yetenekleri13tıbbi cihazlar14,15için büyük bir potansiyel gösteren, var yüzey sağlar. Ancak, kaygan yüzeylerde önceki çalışmalarda esas olarak uygulama oda sıcaklığında veya düşük sıcaklıklar için hazırlık üzerinde duruldu. Yüksek sıcaklık direnci ile kaygan yüzeylerin hazırlanması çok az sayıda çalışma vardır. Örneğin, Zhang ve ark. hızlı buharlaşma yağ hızla hatta biraz yüksek sıcaklık16kaygan özelliği hata neden gösterdi.
Yüksek sıcaklık direnci ile kaygan yüzeyler potansiyel uygulama genişletebilirsiniz; Örneğin, onlar sıvı engelleri yumuşak doku yapışma koter araç ipuçları için azaltmak için kullanılabilir. Cerrahi işlem sırasında şiddetli yumuşak doku yapışma koter araç ipuçları yüksek sıcaklık nedeniyle oluşur. Yumuşak doku, ipucu17,18,19çevresinde yumuşak doku gözyaşları araç ipucu uygun neden yanmış. Yapıştırılan yumuşak doku koter araç ipucu üzerinde olumsuz etkiler işlem ve ayrıca hemostaz19,20hatası neden olabilir. Bu etkileri önemli ölçüde insanların sağlık ve ekonomik çıkarları zarar. Bu nedenle, yumuşak doku yapışma koter cihazları için sorunu çözme çok acil bir durum. Aslında, kaygan yüzeyler bu sorunu çözmek için bir fırsat sunuyoruz.
Burada, kaygan yüzeylerde yüksek sıcaklıklarda imal etmek bir iletişim kuralı mevcut. Paslanmaz çelik yüzey malzemesi olarak yüksek sıcaklık dayanıklılığı nedeniyle seçildi. Paslanmaz çelik fotolitografi destekli kimyasal aşındırma tarafından pürüzlü. Sonra yüzey Biyouyumlu malzeme ile tuzlu octadecyltrichlorosilane (OTS)21,22,23,24functionalized. Kaygan bir yüzeye silikon yağı ekleyerek hazırlanmıştır. Bu malzemelerin yüksek sıcaklık direnci ulaşmak kaygan yüzey etkin. Anti-ıslatma özelliği, yüksek sıcaklık ve yumuşak doku Anti-yapışma etkisi araştırdık. Sonuçlar kaygan yüzeylerde yüksek sıcaklıklarda Anti-yapışma sorunu çözmek için kullanma olasılığını gösterir.

<table><tbody><tr><td>Stainless steel</td><td>Hongtu Corporation</td><td>316</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>Octadecyltrichlorosilane</td><td>Huaxia Reagent</td><td>112-04-9</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>Photoresist</td><td>Kempur Microelectronic Corporation</td><td>317S</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>Silicone oil</td><td>Beijing Chemical Works</td><td>350 cst</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>Anhydrous toluene</td><td>Beijing Chemical Works</td><td>108-88-3</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>Phosphoric acid (H&lt;span class=&quot;font7&quot;&gt;&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&quot;font0&quot;&gt;PO&lt;/span&gt;&lt;span class=&quot;font7&quot;&gt;&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&quot;font0&quot;&gt;)&lt;/span&gt;</td><td>Tianjin Chemical Corporation</td><td>7664-38-2</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>Hydrochloric acid (HCl)</td><td>Tianjin Chemical Corporation</td><td>7647-01-0</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>&lt;span class=&quot;font0&quot;&gt;F&lt;/span&gt;&lt;span class=&quot;font8&quot;&gt;erric chloride (&lt;/span&gt;&lt;span class=&quot;font0&quot;&gt;FeCl&lt;/span&gt;&lt;span class=&quot;font7&quot;&gt;&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;&lt;/span&gt;&lt;span class=&quot;font8&quot;&gt;)&lt;/span&gt;</td><td>Tianjin Chemical Corporation</td><td>7705-08-0</td><td>Use as received</td></tr><tr><td>Optical upright microscope</td><td>Olympus</td><td>BX51</td><td></td></tr><tr><td>Optical stereo microscope</td><td>Olympus</td><td>SZX16</td><td></td></tr><tr><td>High speed camera</td><td>Olympus</td><td>i-SPEED LT</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasonic cleaner</td><td>KUNSHAN ULTRASONIC INSTRUMENTS CO. LTD</td><td>KQ-500E</td><td></td></tr><tr><td>Dynamometer</td><td>Yueqing Handapi Instruments Co. Ltd</td><td>HP-5</td><td></td></tr><tr><td>Manipulator</td><td>Yueqing Handapi Instruments Co. Ltd</td><td>HLD</td><td></td></tr><tr><td>Hot plate</td><td>Shenzhen Jingyihuang Corporation</td><td>DRB-1</td><td></td></tr></tbody></table>

preparation and high-temperature anti-adhesion behavior of a slippery surface on stainless steel

Yüksek sıcaklık direnci ile Anti-yapışma yüzeyleri geniş uygulama koter aletleri, motorları ve boru hatları potansiyel var. Tipik bir anti-ıslatma superhydrophobic yüzey kolayca bir yüksek sıcaklık sıvıya maruz kaldığında başarısız olur. Son zamanlarda, Nepenthes-ilham kaygan yüzey adezyon sorunu çözmek için yeni bir yol gösterdi. Kaygan yüzeyi yağlayıcı bir katmanda püskürttü malzeme ve yüzey yapısı arasında bir engel olarak hareket edebilir. Ancak, önceki çalışmalarda kaygan yüzeyler nadiren yüksek sıcaklık direnç gösterdi. Burada, yüksek sıcaklık direnci ile kaygan yüzeylerin hazırlanması için bir protokol açıklayın. Fotolitografi destekli bir yöntem ayağı yapıları paslanmaz çelik imal etmek kullanılmıştır. Serum fizyolojik ile yüzey functionalizing tarafından kaygan bir yüzeye silikon yağı ekleyerek hazırlanmıştır. Bile yüzey için 300 ° c sıcak olduğu zaman hazır kaygan yüzey su, Anti-ıslatma özelliğini muhafaza Ayrıca, kaygan yüzeyi yüksek sıcaklıklarda yumuşak doku büyük anti-yapışma etkisi sergilenmektedir. Kaygan yüzeyi paslanmaz çelik üzerinde bu tür uygulamalar tıbbi cihazlar, mekanik ekipman, vbvardır.

Kaygan yüzeyi OTS boyalı, kimyasal olarak kazınmış paslanmaz çelik için silikon yağı ekleyerek hazırlanmıştır. Benzer kimyasal özellikleri nedeniyle, yüzey tamamen silikon yağı tarafından sualtındaki. Islatma işleminin Şekil 1aile gösterilir. Kırmızı noktalı çizgi ıslatma çizgi belirtir. Islatma sonra görünür yağ katman kuru yüzeyden ayırt. Hazırlanan kaygan yüzeyi kaygan mülkiyeti yaklaşık 2 ° açı ile kaygan yüzeyi...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel at JoVE.com

Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Kaygan yüzey adezyon sorunu çözmek için yeni bir yol sağlar. Bu iletişim kuralı, kaygan yüzeylerde yüksek sıcaklıklarda imal açıklar. Kaygan yüzeyler sıvılar ve yüksek sıcaklıklarda yumuşak dokular üzerinde dikkat çekici bir anti-yapışma etkisi için anti-ıslatma gösterdi sonuçlar gösterilmektedir.

Paslanmaz çelik kaygan bir yüzeye hazırlık ve yüksek sıcaklık Anti-Yapışma davranışını

Anti-adhesion surfaces with high-temperature resistance have a wide application potential in electrosurgical instruments, engines, and pipelines. A ...

preparation-high-temperature-anti-adhesion-behavior-slippery-surface

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Columns

SCIENTISTS IN ACTION

7.5K Görüntüleme.  Beihang University. Kaygan yüzey adezyon sorunu çözmek için yeni bir yol sağlar. Bu iletişim kuralı, kaygan yüzeylerde yüksek sıcaklıklarda imal açıklar. Kaygan yüzeyler sıvılar ve yüksek sıcaklıklarda yumuşak dokular üzerinde dikkat çekici bir anti-yapışma etkisi için anti-ıslatma gösterdi sonuçlar gösterilmektedir.

Video: Preparation and High-temperature Anti-adhesion Behavior of a Slippery Surface on Stainless Steel

Investigating Single Molecule Adhesion by Atomic Force Spectroscopy

Atomic force spectroscopy is an ideal tool to study molecules at surfaces and interfaces. An experimental protocol to couple a large variety of single molecules covalently onto an AFM tip is presented. At the same time the AFM tip is passivated to prevent unspecific interactions between the tip and the substrate, which is a prerequisite to study single molecules attached to the AFM tip. Analyses to determine the adhesion force, the adhesion length, and the free energy of these molecules on solid surfaces and bio-interfaces are shortly presented and external references for further reading are provided. Example molecules are the poly(amino acid) polytyrosine, the graft polymer PI-g-PS and the phospholipid POPE (1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine). These molecules are desorbed from different surfaces like CH3-SAMs, hydrogen terminated diamond and supported lipid bilayers under various solvent conditions. Finally, the advantages of force spectroscopic single molecule experiments are discussed including means to decide if truly a single molecule has been studied in the experiment.

A protocol to couple a large variety of single molecules covalently onto an AFM tip is presented. Procedures and examples to determine the adhesion force and free energy of these molecules on solid supports and bio-interfaces are provided.

Atomik Kuvvet Spektroskopi Tek Molekül Yapışma incelenmesi

Atomic force spectroscopy is an ideal tool to study molecules at surfaces and interfaces. An experimental protocol to couple a large variety of single ...

Mühendislik

A Method to Manipulate Surface Tension of a Liquid Metal via Surface Oxidation and Reduction

Controlling interfacial tension is an effective method for manipulating the shape, position, and flow of fluids at sub-millimeter length scales, where interfacial tension is a dominant force. A variety of methods exist for controlling the interfacial tension of aqueous and organic liquids on this scale; however, these techniques have limited utility for liquid metals due to their large interfacial tension.
Liquid metals can form soft, stretchable, and shape-reconfigurable components in electronic and electromagnetic devices. Although it is possible to manipulate these fluids via mechanical methods (e.g., pumping), electrical methods are easier to miniaturize, control, and implement. However, most electrical techniques have their own constraints: electrowetting-on-dielectric requires large (kV) potentials for modest actuation, electrocapillarity can affect relatively small changes in the interfacial tension, and continuous electrowetting is limited to plugs of the liquid metal in capillaries.
Here, we present a method for actuating gallium and gallium-based liquid metal alloys via an electrochemical surface reaction. Controlling the electrochemical potential on the surface of the liquid metal in electrolyte rapidly and reversibly changes the interfacial tension by over two orders of magnitude ( &#820;500 mN/m to near zero). Furthermore, this method requires only a very modest potential (&#60; 1 V) applied relative to a counter electrode. The resulting change in tension is due primarily to the electrochemical deposition of a surface oxide layer, which acts as a surfactant; removal of the oxide increases the interfacial tension, and vice versa. This technique can be applied in a wide variety of electrolytes and is independent of the substrate on which it rests.

We present a method to control the interfacial energy of a liquid metal in an electrolyte via electrochemical deposition (or removal) of a surface oxide layer. This simple method can control the capillary behavior of gallium-based liquid metals by tuning the interfacial energy rapidly, significantly, and reversibly using modest voltages.

Bir Yöntem Yüzey Oksidasyon ve İndirgeme yoluyla Sıvı Metal Yüzey Gerilim işleyin

Controlling interfacial tension is an effective method for manipulating the shape, position, and flow of fluids at sub-millimeter length scales, where ...

Kimya

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, building and food industries, amongst others. Polyester and coatings containing both polyester and silica nanoparticles (SiO2NPs) have been widely used to protect steel substrata from corrosion. In this study, we utilized X-ray photoelectron spectroscopy, attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy, water contact angle measurements, optical profiling and atomic force microscopy to provide an insight into how exposure to sunlight can cause changes in the micro- and nanoscale integrity of the coatings. No significant change in surface micro-topography was detected using optical profilometry, however, statistically significant nanoscale changes to the surface were detected using atomic force microscopy. Analysis of the X-ray photoelectron spectroscopy and attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy data revealed that degradation of the ester groups had occurred through exposure to ultraviolet light to form COO&#903;, -H2C&#903;, -O&#903;, -CO&#903; radicals. During the degradation process, CO and CO2 were also produced.

Two types of surfaces, polyester-coated steel and polyester coated with a layer of silica nanoparticles, were studied. Both surfaces were exposed to sunlight, which was found to cause substantial changes in the chemistry and nanoscale topography of the surface.

Güneş ışığına maruz Yüzeyler Silika Nanoparçacık-polyester kaplamalar Evrimi

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 and a superhydrophobic agent were coated on the HGM surface in one step. TBT and PFOTES were selected as the Ti source and the superhydrophobic agent, respectively. They were both coated on the HGM, and after the hydrothermal process, the TBT turned to anatase TiO2. In this way, a PFOTES/TiO2-coated HGM (MCHGM) was prepared. For comparison, PFOTES single-coated HGM (F-SCHGM) and TiO2 single-coated HGM (Ti-SCHGM) were synthesized as well. The PFOTES and TiO2 coatings on the HGM surface were demonstrated through X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive detector (EDS) characterizations. The MCHGM showed a higher contact angle (153&#176;) but a lower sliding angle (16&#176;) than F-SCHGM, with a contact angle of 141.2&#176; and a sliding angle of 67&#176;. In addition, both Ti-SCHGM and MCHGM displayed similar IR reflectivity values, which were about 5.8% higher than the original HGM and F-SCHGM. Also, the PFOTES coating barely changed the thermal conductivity. Therefore, F-SCHGM, with a thermal conductivity of 0.0479 W/(m&#183;K), was quite like the original HGM, which was 0.0475 W/(m&#183;K). MCHGM and Ti-SCHGM were also similar. Their thermal conductivity values were 0.0543 W/(m&#183;K) and 0.0543 W/(m&#183;K), respectively. The TiO2 coating slightly increased the thermal conductivity, but with the increase in reflectivity, the overall heat-insulation property was enhanced. Finally, since the IR-reflecting property is provided by the HGM coating, if the coating is fouled, the reflectivity decreases. Therefore, with the superhydrophobic coating, the surface is protected from fouling, and its lifetime is also prolonged.

TiO2-coated Hollow Glass Microspheres with Superhydrophobic and High IR-reflective Properties Synthesized by a Soft-chemistry Method

This manuscript proposes a soft-chemistry method to synthesize superhydrophobic, TiO2-coated hollow glass microspheres (HGM) with high IR-reflective properties.

TiO<sub&gt; 2</subBir Yumuşak kimya Yöntemi ile Sentezlenen Süper hidrofobik ve High IR-yansıtıcı özellikleri ile&gt; -kaplı çukur cam Mikrokürelerinin

This manuscript proposes a soft-chemistry method to develop superhydrophobic and highly IR-reflective hollow glass microspheres (HGM). The anatase TiO2 ...

Pool-Boiling Heat-Transfer Enhancement on Cylindrical Surfaces with Hybrid Wettable Patterns

In this study, pool-boiling heat-transfer experiments were performed to investigate the effect of the number of interlines and the orientation of the hybrid wettable pattern. Hybrid wettable patterns were produced by coating superhydrophilic SiO2 on a masked, hydrophobic, cylindrical copper surface. Using de-ionized (DI) water as the working fluid, pool-boiling heat-transfer studies were conducted on the different surface-treated copper cylinders of a 25-mm diameter and a 40-mm length. The experimental results showed that the number of interlines and the orientation of the hybrid wettable pattern influenced the wall superheat and the HTC. By increasing the number of interlines, the HTC was enhanced when compared to the plain surface. Images obtained from the charge-coupled device (CCD) camera indicated that more bubbles formed on the interlines as compared to other parts. The hybrid wettable pattern with the lowermost section being hydrophobic gave the best heat-transfer coefficient (HTC). The experimental results indicated that the bubble dynamics of the surface is an important factor that determines the nucleate boiling.

Pool-boiling heat-transfer experiments were carried out to observe the effects of hybrid wettable patterns on the heat-transfer coefficient (HTC). The parameters of investigation are the number of interlines and the pattern orientation of the modified wettable surface.

Hibrid Sulandınlabilir Desenler Silindirik Yüzeylerde Pool-Kaynama Isı Transferinin Geliştirilmesi

In this study, pool-boiling heat-transfer experiments were performed to investigate the effect of the number of interlines and the orientation of the ...

Failure of Cleaning Verification in Pharmaceutical Industry Due to Uncleanliness of Stainless Steel Surface

The aim of this work is to identify the parameters that affect the recovery of pharmaceutical residues from the surface of stainless steel coupons. A series of factors were assessed, including drug product spike levels, spiking procedure, drug-excipient ratios, analyst-to-analyst variability, intraday variability, and cleaning procedure of the coupons. The lack of a well-defined procedure that consistently cleaned the coupon surface was identified as the major contributor to low and variable recoveries. Assessment of cleaning the surface of the coupons with clean-in-place solutions (CIP) gave high recovery (&#62;90%) and reproducible results (Srel&#8804;4%) regardless of the conditions that were assessed previously. The approach was successfully applied for cleaning verification of small molecules (MW &#60;1,000 Da) as well as large biomolecules (MW up to 50,000 Da).

The lack of a well-defined procedure that consistently cleaned coupon surfaces was identified as the major contributor to low and variable recoveries in cleaning verification. This manuscript describes the correct protocol of cleaning stainless steel coupons.

Hata doğrulama Uncleanliness paslanmaz çelik yüzey nedeniyle ilaç sektöründe temizlik

The aim of this work is to identify the parameters that affect the recovery of pharmaceutical residues from the surface of stainless steel coupons. A ...

Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

Several ways to produce superhydrophobic metal surfaces are presented in this work. Aluminum was chosen as the metal substrate due to its wide use in industry. The wettability of the produced surface was analyzed by bouncing drop experiments and the topography was analyzed by confocal microscopy. In addition, we show various methodologies to measure its durability and anti-icing properties. Superhydrophobic surfaces hold a special texture that must be preserved to keep their water-repellency. To fabricate durable surfaces, we followed two strategies to incorporate a resistant texture. The first strategy is a direct incorporation of roughness to the metal substrate by acid etching. After this surface texturization, the surface energy was decreased by silanization or fluoropolymer deposition. The second strategy is the growth of a ceria layer (after surface texturization) that should enhance the surface hardness and corrosion resistance. The surface energy was decreased with a stearic acid film.
The durability of the superhydrophobic surfaces was examined by a particle impact test, mechanical wear by lateral abrasion, and UV-ozone resistance. The anti-icing properties were explored by studying the ability to repeal subcooled water, freezing delay, and ice adhesion.

We illustrate several methodologies to produce superhydrophobic metal surfaces and to explore their durability and anti-icing properties.

Superhydrophobic Metal yüzeyler imalatı anti-buzlanma uygulamalar için

Several ways to produce superhydrophobic metal surfaces are presented in this work. Aluminum was chosen as the metal substrate due to its wide use in ...

Determining Tribocorrosion Rate and Wear-Corrosion Synergy of Bulk and Thin Film Aluminum Alloys

The increasing complexity and severity of service conditions in areas, such as aerospace and marine industries, nuclear systems, microelectronics, batteries, and biomedical devices, etc., impose great challenges on the reliable performance of alloys exposed to extreme conditions where mechanical and electrochemical attack co-exist. Finding ways for alloys to mitigate the combined attack of wear and corrosion (i.e., tribocorrosion) under such extreme conditions is thus highly critical for improving their reliability and service lifetime when used in such conditions. The challenge lies in the fact that wear and corrosion are not independent of each other, but rather work synergistically to accelerate the total material loss. Thus, a reliable method to evaluate the tribocorrosion resistance of metals and alloys is needed. Here, a protocol for measuring the tribocorrosion rate and wear-corrosion synergy of Al-based bulk and thin film samples in a corrosive environment under room temperature is presented.

Here, we present a protocol to measure the tribocorrosion rate and wear-corrosion synergy of thin film and bulk Al alloys in simulated sea water at room temperature.

Tribocorrosion hızı ve toplu ve İnce Film Alüminyum Alaşımlarının aşınma-korozyon sinerji belirleme

The increasing complexity and severity of service conditions in areas, such as aerospace and marine industries, nuclear systems, microelectronics, ...

Micromechanical Tension Testing of Additively Manufactured 17-4 PH Stainless Steel Specimens

This study presents a methodology for the rapid fabrication and micro-tensile testing of additively manufactured (AM) 17-4PH stainless steels by combining photolithography, wet-etching, focused ion beam (FIB) milling, and modified nanoindentation. Detailed procedures for proper sample surface preparation, photo-resist placement, etchant preparation, and FIB sequencing are described herein to allow for high throughput (rapid) specimen fabrication from bulk AM 17-4PH stainless steel volumes. Additionally, procedures for the nano-indenter tip modification to allow tensile testing are presented and a representative micro specimen is fabricated and tested to failure in tension. Tensile-grip-to-specimen alignment and sample engagement were the main challenges of the micro-tensile testing; however, by reducing the indenter tip dimensions, alignment and engagement between the tensile grip and specimen were improved. Results from the representative micro-scale in situ SEM tensile test indicate a single slip plane specimen fracture (typical of a ductile single crystal failure), differing from macro-scale AM 17-4PH post-yield tensile behavior.

Presented here is a procedure for measuring fundamental material properties through micromechanical tension testing. Described are the methods for micro-tensile specimen fabrication (allowing rapid micro-specimen fabrication from bulk material volumes by combining photolithography, chemical etching, and focused ion beam milling), indenter tip modification, and micromechanical tension testing (including an example).

Katkılı Olarak Üretilen 17-4 PH Paslanmaz Çelik Numunelerin Mikromekanik Gerilim Testi

This study presents a methodology for the rapid fabrication and micro-tensile testing of additively manufactured (AM) 17-4PH stainless steels by combining ...

Mitigation of Blood Borne Cell Attachment to Metal Implants through CD47-Derived Peptide Immobilization

The key complications associated with bare metal stents and drug eluting stents are in-stent restenosis and late stent thrombosis, respectively. Thus, improving the biocompatibility of metal stents remains a significant challenge. The goal of this protocol is to describe a robust technique of metal surface modification by biologically active peptides to increase biocompatibility of blood contacting medical implants, including endovascular stents. CD47 is an immunological species-specific marker of self and has anti-inflammatory properties. Studies have shown that a 22 amino acid peptide corresponding to the Ig domain of CD47 in the extracellular region (pepCD47), has anti-inflammatory properties like the full-length protein. In vivo studies in rats, and ex vivo studies in rabbit and human blood experimental systems from our lab have demonstrated that pepCD47 immobilization on metals improves their biocompatibility by preventing inflammatory cell attachment and activation. This paper describes the step-by step protocol for the functionalization of metal surfaces and peptide attachment. The metal surfaces are modified using polyallylamine bisphosphate with latent thiol groups (PABT) followed by deprotection of thiols and amplification of thiol-reactive sites via reaction with polyethyleneimine installed with pyridyldithio groups (PEI-PDT). Finally, pepCD47, incorporating terminal cysteine residues connected to the core peptide sequence through a dual 8-amino-3,6-dioxa-octanoyl spacer, are attached to the metal surface via disulfide bonds. This methodology of peptide attachment to metal surface is efficient and relatively inexpensive and thus can be applied to improve biocompatibility of several metallic biomaterials.

Presented here is a protocol for appending peptide CD47 (pepCD47) to metal stents using polybisphosphonate chemistry. Functionalization of metal stents using pepCD47 prevents the attachment and activation of inflammatory cells thus improving their biocompatibility.

CD47-Türetilmiş Peptid İmmobilizasyonu Ile Metal İmplantlara Kan Yoluyla Bulaşan Hücre Bağlılığının Azaltılması

The key complications associated with bare metal stents and drug eluting stents are in-stent restenosis and late stent thrombosis, respectively. Thus, ...