Membran uygulamalarında polimer ince filmleri incelemek için, malzemeler parlatılmış, pürüzsüz bir substrattan filmi katlamayan, kırılmayan, yırtılmayan veya plastik olarak deformeyen gözenekli yüzeylere aktarılmalıdır. Bu videoda, bu amaca ulaşmak için tasarlanmış 3B yazdırılabilir drenaj odası açıklanmaktadır ve burada gösterilen süreç akışında dört ila altı adımla ilgilidir. Bu çalışmada kullanılan numuneler, bir yığın suda çözünen poliakrilik asit ve ardından rastgele kopolimer paspas ve polistiren blok polimtil metakrilat blok kopolimer ile kaplanmış silikon gofret alt tabakalarından oluşmaktadır.
Dördüncü adımın amacı, bu gözenek oluşturan blok kopolimerini silikon gofrenden gözenekli anodize alüminyum oksit membrana aktararak daha sonra işlevsel bir filtrasyon cihazına dönüşmesini sağlamaktır. Drenaj haznesi polimer film yığınının girişini sağlayan bir üst rampa ve gözenekli substrat ve deiyonize su tutan bir alt kısmı oluşur. Üst kısmı bir filament yazıcıdan PLA'dan, alt kısmı ise mürekkep püskürtmeli 3D yazıcıdan yazdırılır.
Bir örnek aktarım aracı da pla filament yazıcı kullanılarak yazdırılır. İlk bölüm bir laboratuvar jakına bağlanır, böylece numune düzgün bir şekilde ve el hareketlerinden titreşim ler olmadan yükseltilebilir ve indirilebilir. İkinci bölüm, BCP gofret parçasını yerinde tutar.
Bununla birlikte, aktarım süreci başlayabilir. İlk olarak, BCP aracı monte edilir. Kelepçe kısmı, bir vidanın laboratuar jakına sabitlenebilsin diye dişlidir.
Anodize alüminyum oksit substrat sonra forceps kullanılarak drenaj odasının alt kısmının içine yerleştirilir. Daha sonra, su geçirmez bir sızdırmazlık sağlamak için kauçuk bir O-halkası yerleştirilir. Drenaj odasının rampa kısmı sıkıca vidalanır.
Son olarak, net vinil boru drenaj odasının alt kısmında ve drenaj hızını kontrol edebilmek için bir şırınga pompası içinde şırınga diğer ucunda emzme eklenir. Daha sonra, polimer yığını ile silikon gofret transfer aracı üzerine yerleştirilir ve drenaj odası da deiyonize su ile doldurulur. Silikon gofret sonra yavaş yavaş suya indirilir, hangi poliakrilik asit tabakası erimeye başlamak için neden olur.
Bu çözünme, polimer filmini su yüzeyinde yüzdürerek silikon gofretten arındırır. Transfer aracı sonraki kaldırılır ve drenaj şırınga pompası başlatılarak aktive edilir. Su alüminyum oksit substrat yoluyla emilir ve pompa ile oda dışında.
Burada gösterilen dakikada bir mililitre hızında gerçekleşen drenaj olduğunu. Rampanın açısı ve odanın tasarımı polimer filmi silindirin merkezine yönlendirir. Burada, membran ve su seviyesi cihazın silindirik gövdesine ulaşmış, daha belirgin bir menisküs oluşturarak, membran gergin tutar ve altta yatan daha düşük olduğu gibi merkezli, alüminyum oksit membran.
Su boşaltıldıktan ve polimer membranla temas halinde olduğunda, kalan suyun buharlaşması için hazne sökülebilir. Kurulum ve su drenajı da dahil olmak üzere toplam süreç yaklaşık 15 dakika sürer, ancak bu süre drenaj oranını artırarak ve daha küçük bir su hacmi gerektirecek şekilde oda inşa edilerek kısaltılabilir. Burada gösterilen gözenekli membran kullanarak doğrudan bir su banyosu yüzeyinden onları kepçe tarafından hazırlanan filmler vardır.
Zarın yırtılması ve merkezden uzak yerleşim belirgindir. Membran merkezinin substrat merkezine olan uzaklığı çeşitli yerleştirilmiş membranlar için sağda gösterilmiştir. Burada drenaj odası nı kullanarak tekrarlanabilirlikte iyileşme görüyoruz.
Bozulmamış filmler belirgindir ve membran merkezinin substrat merkezine olan uzaklığı en aza indirilir. Drenaj odası, manuel yöntem üzerinde film yırtılma ve katlama şansını azaltmıştır. Tozsuz temiz bir laboratuvar ortamı tesadüfi kontaminasyonu sınırlandıracaktır.
İnce film membran transferi için kullanılan bu yöntem, membrana verilen zararı kesin olarak azaltır ve substrat üzerindeki yerleşiminin doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini artırır. Su yüzeyindeki ince filmleri elle manipüle etme zor görevi kaldırarak, temel drenaj odası tasarımında yapılan değişiklikler farklı polimer numune boyutlarının ve gözenekli substrat türlerinin uygulanmasına olanak sağlayabilir.
