Name: process of making three-dimensional microstructures using vaporization of a sacrificial component
Uploaded: 2013-11-02T17:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component at JoVE.com

وأيد هذا العمل من قبل AFOSR برنامج الباحث الصغير تحت FA9550-12-1-0352 وجائزة كلية غير مثبت 3M. فإن الكتاب أود أن أشكر Lalisa Stutts وجانين توم لمناقشة مفيدة تتعلق بهذا المشروع. المؤلفان بالشكر إلى مركز الميكروسكوب Calit2 ومرفق التحليل الطيفي ليزر في جامعة كاليفورنيا في ايرفين عن السماح باستخدام منشآتها. واعترف هودج هارلاند وUCI العلوم الفيزيائية ورشة ميكانيكا لصنع الأدوات. بولي (اللبنيك) ألياف حمض قدمت بسخاء من قبل تيجين حيدة.

1. تحفيز ألياف قرباني <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التفاف المبلغ المطلوب من بولي (اللبنيك) ألياف الحمض في جميع أنحاء الدنيا ¾ من المغزل حسب الطلب. الحد من التداخل الألياف لتوفير أقصى قدر من التعرض مساحة السطح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مزيج منزوع ...

<ol>
	<li>Bellan, L. M., Singh, S. P., Henderson, P. W., Porri, T. J., Craighead, H. G., Spector, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+an+artificial+3-dimensional+vascular+network+using+sacrificial+sugar+structures.">Fabrication of an artificial 3-dimensional vascular network using sacrificial sugar structures.</a> Soft Matter. 5 (7), 1354 (2009).</li><li>Bellan, L. M., Strychalski, E. A., Craighead, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nano-channels+fabricated+in+polydimethylsiloxane+using+sacrificial+electrospun+polyethylene+oxide+nanofibers.">Nano-channels fabricated in polydimethylsiloxane using sacrificial electrospun polyethylene oxide nanofibers.</a> J. Vac. Sci. Technol. B Microelectron. Nanometer Struct. Process. Meas. Phenom. 26 (5), 1728 (2008).</li><li>Borenstein, J. T., Weinberg, E. J., Orrick, B. K., Sundback, C., Kaazempur-Mofrad, M. R., Vacanti, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabrication+of+three-dimensional+engineered+Scaffolds.">Microfabrication of three-dimensional engineered Scaffolds.</a> Tissue Eng. 13 (8), 1837-1844 (2007).</li><li>Wu, H., Odom, T. W., Chiu, D. T., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+complex+three-dimensional+microchannel+systems+in+PDMS.">Fabrication of complex three-dimensional microchannel systems in PDMS.</a> J. Am. Chem. Soc. 125 (2), 554-559 (2003).</li><li>Trask, R. S., Bond, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomimetic+self-healing+of+advanced+composite+structures+using+hollow+glass+fibres.">Biomimetic self-healing of advanced composite structures using hollow glass fibres.</a> Smart Mater. Struct. 15 (3), 704-710 (2006).</li><li>Dong, H., Esser-Kahn, A. P., 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=Chemical+treatment+of+poly(lactic+acid)+fibers+to+enhance+the+rate+of+thermal+depolymerization.">Chemical treatment of poly(lactic acid) fibers to enhance the rate of thermal depolymerization.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 4 (2), 503-509 (2012).</li><li>Esser-Kahn, A. P., Thakre, P. R., 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=Three-dimensional+microvascular+fiber-reinforced+composites.">Three-dimensional microvascular fiber-reinforced composites.</a> Adv. Mater. 23 (32), 3654-3658 (2011).</li><li>White, S. R., Blaiszik, B. J., Kramer, S. L. B., Olugebefola, S. C., Moore, J. S., Sottos, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-healing+polymers+and+composites.">Self-healing polymers and composites.</a> Am. Sci. 99 (5), 392 (2011).</li><li>Nguyen, D. T., Leho, Y. T., Esser-Kahn, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+three-dimensional+microvascular+gas+exchange+unit+for+carbon+dioxide+capture.">A three-dimensional microvascular gas exchange unit for carbon dioxide capture.</a> Lab Chip. 12 (7), 1246 (2012).</li><li>Nguyen, D. T., Leho, Y. T., Esser-Kahn, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+membrane+thickness+on+a+microvascular+gas+exchange+unit.">The effect of membrane thickness on a microvascular gas exchange unit.</a> Adv. Funct. Mater. , (2012).</li></ol>

إدخال المحفز SnOx في الألياف جيش التحرير الشعبى الصينى تسمح للألياف ليزيل البلمرة في انخفاض درجة الحرارة. هذا يمنع تدهور الراتنج التضمين، في هذه الحالة PDMS. مطلوب المغزل مخصصة لخلط بشكل صحيح الحل العلاج (الشكل 5A). يتكون المغزل من ستة قضبان دعم المحيطة نواة مركز?...

النظم الطبيعية استخدام شبكات الأوعية الدموية واسعة لتسهيل العديد من الوظائف البيولوجية. ويمكن تحقيق كفاءة النقل الجماعي في مثل هذه الأنظمة نظرا لمساحة سطحها عالية لنسب حجم وهياكل التعبئة الأمثل. في حين يمكن أن العديد من تقنيات تصنيع الهياكل الاصطناعية إنتاج الاوعية الدموية الدقيقة، ويمكن أيا إنتاج الأوعية الدموية الدقيقة على نطاق واسع مع الحفاظ على التعقيد والتوافق مع طرق التصنيع القائمة 1-5. هياكل مثل الرئة الطيور توفير مصدر إلهام. كيف نبتدع هياكل هذا التعقيد لتعزيز النقل الجماعي؟ وتبخير مكون قرباني (VaSC) يمكن أن تنتج على نطاق واسع، والهياكل الاوعية الدموية الدقيقة المعقدة 6-7. يستخدم هذا الأسلوب التحلل الحراري والتبخر إزالة بولي (اللبنيك) ألياف حمض لتشكيل قنوات جوفاء التي هي معكوس من القالب الألياف. هذا هو أسلوب الذبيحه متوافقة مع التصنيع القائمةالأساليب. متر طويلة، وأنماط متناهية أسطواني يمكن تشكيلها باستخدام هذه العملية تلفيق. وهذا يمكن أن تستخدم لخلق الأجهزة أوعية دموية مثل البوليمرات الشفاء الذاتي و 3D وحدة التقاط الكربون الاوعية الدموية الدقيقة 7-10. كانت مستوحاة الوحدات التقاط الكربون من الرئة الطيور التي توفر نسبة غاز الصرف لوزن فعالة بسبب استخدامها في الرحلة. يتكون parabronchus من microchannels منقوشة hexagonally، التي تنص على ارتفاع معدلات تبادل الغازات والوحدات تبادل الغازات مستقرة من الناحية الهيكلية. من أجل إنشاء وحدات الصرف مع ميزات الميكروسكيل الانحياز في ثلاثة أبعاد، قمنا بتطوير طريقة التوتير مستقل الألياف باستخدام العرف مجلس التوتر مصممة مع المستقبلون الغيتار ولوحات الليزر مجهريا. يقام كل الألياف في مكان بالتوتر الخارجية ويتم تعيين نمط من وضع ثقوب في لوحة من خلالها تشغيل الألياف.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tin (II) oxalate</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>402761</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disperbyk 130</td>
			<td>BYK Additives &#38; Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroethanol</td>
			<td>Halocarbon</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Malachite Green (technical grade)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>M6880</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide (&#8805;98%, pellets)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S5881</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polydimethylsiloxane (PDMS)</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>3097358-1004</td>
			<td>Distributed from Ellsworth Adhesives</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Poly(lactic) acid fibers</td>
			<td>Teijin Monofilament</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Material</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RW 20 Digital Mixer</td>
			<td>IKA</td>
			<td>3593001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Desiccator Jar</td>
			<td>Pyrex</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Oven</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Third Hand</td>
			<td>Jameco Electronics</td>
			<td>26690</td>
			<td>Plate holder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glue Gun</td>
			<td>Stanley</td>
			<td>GR20L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLA Spindle</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tensioning Board</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

process of making three-dimensional microstructures using vaporization of a sacrificial component

هياكل الأوعية الدموية في النظم الطبيعية قادرون على توفير وسائل النقل الجماعي عالية من خلال المساحات السطحية العالية والهيكل الأمثل. قليلة الاصطناعية تقنيات تصنيع المواد هي قادرة على تقليد تعقيد هذه الهياكل مع الحفاظ على تطويره. وتبخير مكون (VaSC) عملية قرباني قادرة على القيام بذلك. هذه العملية تستخدم ألياف الذبيحه كقالب لتشكيل أجوف، أسطواني microchannels جزءا لا يتجزأ من داخل مصفوفة. القصدير (II) أكسالات (SnOx) مضمن ضمن بولي (اللبنيك) حمض (جيش التحرير الشعبى الصينى) الألياف التي تسهل استخدام هذه العملية. وSnOx يحفز التحلل من الألياف جيش التحرير الشعبى الصينى في درجات حرارة منخفضة. لمونومرات حامض اللبنيك هي الحالة الغازية في درجات الحرارة هذه، ويمكن إزالتها من المصفوفة المضمنة في درجات الحرارة التي لا تضر المصفوفة. هنا نعرض طريقة لمواءمة هذه الألياف باستخدام لوحات مجهريا وجهاز التوتير لخلق أنماط معقدة من ثلاثة الأبعاد microchannels المحتشدة.عملية تسمح للاستكشاف تقريبا أي ترتيب من الألياف طبولوجيا والهياكل.

يوفر هذا الإجراء وسيلة لافتعال الهياكل الاوعية الدموية الدقيقة جزءا لا يتجزأ من داخل الراتنج. ويمكن لهذه الهياكل تتوافق مع مجموعة متنوعة من الأنماط (الشكل 2). هيكل شبكة الاوعية الدموية الدقيقة محدود فقط من الهياكل التي يمكن تشكيلها مع الألياف فداء. <p class="jov...

Watch this Scientific Journal Video about Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component at JoVE.com

Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component

يتم استخدام التبخير من مكون (VaSC) عملية قرباني الى افتعال الهياكل الاوعية الدموية الدقيقة. يستخدم هذا الإجراء بولي الألياف حمض الذبيحه (اللاكتيك) لتشكيل microchannels جوفاء مع تحديد المواقع 3D هندسية دقيقة المقدمة من الليزر لوحات دليل مجهريا.

عملية صنع المجهرية ثلاثي الأبعاد باستخدام تبخير مكون قرباني

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication, Densification, and Replica Molding of 3D Carbon Nanotube Microstructures

تلفيق، التكثيف، وطبق الأصل من صب 3D المجهرية الأنابيب الجزيئية الكربونية

The introduction of new materials and processes to microfabrication has, in large part, enabled many important advances in microsystems, lab-on-a-chip ...

Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

توليف المرحلة تحول Nanoemulsions مع حجم التوزيعات الضيقة للتبخير القطرة الصوتية وفقاعة محسنة تذرية بوساطة الموجات فوق الصوتية

High-intensity  focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To  enhance localized heating and improve thermal ablation in ...

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

عالية الدقة، والسرعة الفائقة، والتصوير ثلاثي الأبعاد الفيديو مع تقنيات الإسقاط هامش الرقمية

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

وضع الإعداد التجريبية لقياس معامل الرد تحت ظروف الفراغ

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

عملية تصنيع عازل المرنة الأجهزة التنفيذية القائمة على السيليكون

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

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

باستخدام السنكروترون الإشعاع مجهري المعنية بالتحقيق في نطاق متعدد الحزم الإلكترونية الدقيقة ثلاثي الأبعاد

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

ثلاثي الأبعاد السرعة بواسطة الجسيمات تتبع للتطبيقات الاضطراب: حالة من تدفق جت

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions &#8212; A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã‚Â A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

التحديات في الريولوجية توصيف المعلقات عالية التركيز - دراسة حالة ل-طباعة الشاشة الفضية المعاجين

A comprehensive rheological characterization of highly concentrated suspensions or pastes is mandatory for a targeted product development meeting the ...

Predicting Catalyst Extrudate Breakage Based on the Modulus of Rupture

توقع محفز اكستروداتي الكسر استناداً إلى المعامل تمزق

The mechanical strength of extruded catalysts and their natural or forced breakage by either collision against a surface or by a compressive load in a ...

Three-Dimensional Ultrasonic Needle Tip Tracking with a Fiber-Optic Ultrasound Receiver

إبرة الموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد نصيحة تتبع مع جهاز استقبال الموجات فوق الصوتية الألياف البصرية

Ultrasound is frequently used for guiding minimally invasive procedures, but visualizing medical devices is often challenging with this imaging modality. ...