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

Bu çalışma FA9550-12-1-0352 ve 3M Sigara Tenured Fakültesi Ödülü altında AFOSR Genç Araştırmacı Programı tarafından desteklenmiştir. Yazarlar bu proje ile ilgili yararlı tartışma Lalisa Stutts ve Janine Tom teşekkür etmek istiyorum. Yazarlar tesislerinde kullanımı izin verdiği için California Üniversitesi, Irvine Calit2 Mikroskopi Merkezi ve Laser Spektroskopisi Tesisi teşekkür ederim. Hodge Harland ve UCI Fizik Bilimleri Makine Atölyesi araçları imalatı için kabul edilmiştir. Poli (laktik) asit lifleri cömertçe Teijin Monofilament tarafından sağlandı.

1. Kurban Elyaf katalizör <ol><li> Alt etrafında poli (laktik) asit lifleri ¾ özel mili istenilen miktarda sarın. Maksimum yüzey alanı maruz sağlamak için fiber örtüşme azaltın. </li><li> Kapalı bir şişe içinde Disperbyk 130, 40 ml deiyonize H2O karıştırın ve homojen bir çözelti elde edilene kadar çalkalanmaktadır. Daha sonra 37 ° C&#39;de bir su banyosu içinde bir 1.000 ml beher yerleştirmek ve beher içine trifloroetanol dökün. Kullanmak için H2O ve TFE nin miktar...

<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>

PLA liflerinin içine snox katalizör giriş elyaf düşük bir sıcaklıkta depolimerize sağlar. Bu bu durumda PDMS yılında, gömme reçine bozulmayı önler. Özel bir mili düzgün muamele çözeltisi (Şekil 5A) karıştırmak için gereklidir. Mil, bir dijital mikser bağlanan bir merkezi çekirdeği çevreleyen altı Destek çubukları oluşmaktadır. Fiberler, katalitik çözeltisi ile temas sarma elyafların yüzey alanı maksimize edildi, böylece destek çubukları etrafında sarılır. Mil...

Doğal sistemleri birçok biyolojik fonksiyonları kolaylaştırmak için kapsamlı damar ağları kullanın. Toplu taşıma hacim oranları ve optimize edilmiş ambalaj yapılara yüksek bir yüzey alanı nedeniyle bu tür sistemlerde verimli bir şekilde elde edilebilir. Birçok sentetik üretim teknikleri mikrovasküler yapılar üretmek mümkün olmakla birlikte mevcut üretim yöntemleri 1-5 karmaşıklığı ve uyumluluk korurken, hiçbiri büyük ölçekli mikrovasküler üretebilir. Bu kuş akciğer gibi yapıların bir ilham kaynağı. Nasıl toplu taşıma geliştirmek için bu karmaşıklık yapılar imal musunuz? Bir Kurban bileşeni Buharlaşma (vasküler) büyük ölçekli, karmaşık mikrovasküler yapılar 6-7 üretebilir. Bu yöntem, ısıl depolimerizasyonu yapılarak ve poli buharlaştırmalı çıkarılması (laktik) fiberin şablonunun ters olan içi boş bir kanal oluşturmak için lifleri asit kullanır. Bu mevcut üretim ile uyumlu bir kurban tekniktiryöntemleri. Metre uzun, silindirik mikrokanal desenler bu imalat işlemi kullanılarak oluşturulabilir. Bu, 7-10 kendi kendini iyileştirme polimerler ve 3D mikrovasküler karbon tutma birimi olarak vaskülarize cihazlar oluşturmak için de kullanılabilir. Karbon yakalama birimleri uçuş kullanımı için etkin bir gaz-döviz-ağırlık oranı sayesinde sağlar kuş akciğer ilham edildi. Parabronchus yüksek gaz döviz kurları ve yapısal olarak stabil gaz değişimi birimleri sağlar altıgen desenli mikro, oluşmaktadır. Üç boyutlu uyumlu mikro özellikleri ile değişim birimleri oluşturmak için, biz bağımsız gitar tuner ve lazer Mikroişlenmiş plakalı özel tasarlanmış gerilim kartı kullanarak lifleri germe bir yöntem geliştirdi. Her fiber dış gerginlik yerinde tutulur ve desen lifler çalıştırmak, üzerinden plaka delik yerleştirme ile ayarlanır.

<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

Doğal sistemlerde vasküler yapıların yüksek yüzey alanları ve optimize edilmiş yapısı ile yüksek toplu taşıma sağlayabiliyoruz. Birkaç sentetik madde üretim teknikleri ölçeklenebilirlik korurken bu yapıların karmaşıklığı taklit edebilme yeteneğine sahiptirler. Bir Kurban Bileşen (vasküler) sürecinin buharlaşma bunu yapabiliyor. Bu işlem, bir matris içine gömülü, içi boş, silindirik bir mikro oluşturmak için bir şablon olarak kurban lifler kullanılır. Kalay (II)-oksalat (snox) poli (laktik) bu sürecin kullanımı kolaylaştıran asit (PLA) lifleri içine yerleştirilmiştir. Snox düşük sıcaklıklarda PLA liflerin depolimerizasyon katalize eder. Laktik asit monomer, bu sıcaklıklarda gaz ve matris zarar vermeyecek sıcaklıklarda gömülü matris kaldırılabilir. Burada üç boyutlu dizilmiş mikro karmaşık desenleri oluşturmak için Mikroişlenmiş plakaları ve germe cihazı kullanarak bu liflerin hizalanması için bir yöntem göstermektedir.Süreci, lif hemen hemen herhangi bir düzenlemenin keşif topolojileri ve yapılar sağlar.

Bu prosedür, bir reçine içinde gömülü mikrovasküler yapıların imal edilmesi için bir yöntem sağlar. Bu yapılar desen çeşitli (Şekil 2) uygun olabilir. Mikrovasküler ağ yapı, sadece geçici lifleri ile oluşturulabilir yapıları ile sınırlıdır. Gazlar geçirgen arası kanal membran hareket olarak mikrovasküler kanalları, sıvı akarsuları arasında gaz taşıma paralel bir düzenleme kullanarak kolaylaştırılır. Bu cihazlar, litografi için ihtiy...

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

Gözden çıkarılabilir bir bileşeni (vasküler) işleminin bir buharlaşma mikrovasküler yapılar imal etmek için kullanılır. Bu işlem lazer Mikroişlenmiş kılavuzu plakaları tarafından sağlanan hassas 3D geometrik konumlandırma ile içi boş mikro oluşturmak için kurban poli (laktik) asit lifleri kullanır.

Bir Kurban bileşeni buharlaşma kullanarak üç boyutlu Mikroyapılar Yapma Süreci

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

3D Karbon Nanotube mikroyapılar, Üretimi, Yoğunlaştırma ve Replica Kalıp

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

Akustik Damlacık buharlaşması ve Bubble-gelişmiş Ultrason aracılı Ablasyon için dar Boyut Dağılımları ile Faz-shift Nanoemulsions sentezi

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

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

Vakum Koşullarında Restitüsyon katsayısı ölçümü için bir deneysel Kur Geliştirilmesi

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

Silikon tabanlı Dielektrik Elastomer Aktüatörler Fabrikasyon Süreci

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

Çok ölçekli Üç boyutlu Mikroelektronik paketleri Soruşturma Sinkrotron Radyasyon Microtomography kullanma

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

Türbülans Uygulamaları için üç boyutlu Parçacık Takip Akımları: Jet Akış Örneği

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

Son derece Konsantre Süspansiyonlarının reolojik Karakterizasyonunda Zorluklar - Ekran-baskı Gümüş Pastaları için bir Vaka Çalışması

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

Predicting katalizör Extrudate kırılma rüptürü modülü üzerinde dayalı

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

Üç boyutlu ultrasonik iğne ucu ile bir Fiber optik ultrason alıcı izleme

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