Name: scalable stamp printing and fabrication of hemiwicking surfaces
Uploaded: 2018-12-18T13:00:00
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Ce matériel est basé sur la recherche, partiellement financée par l’United States Office of Naval Research Grant no N00014-15-1-2481 et la National Science Foundation sous concession No 1653396. Les vues et les conclusions contenues dans ce document sont celles des auteurs et ne doit pas être interprétées comme représentant nécessairement la politique officielle ou les avenants, soit expresse ou implicite, de l’US Office of Naval Research, la National Science Foundation, ou le gouvernement des États-Unis.

1. Créez le plan de structuration
<ol><li>À l’aide d’un éditeur graphique, créer le motif désiré pour les structures de hemiwicking, représenté comme une image bitmap. Remarque : Certains des paramètres de conception du mèche (c.-à-d., angle gradient, gradient de profondeur) peuvent faire dépendre les valeurs de niveaux de gris assignées à chaque pixel. Ces valeurs de niveaux de gris sont ensuite édités afin de modifier le paramètre souhaité.</li>
	<li>Enregistrez l’image bitmap sou...

<ol>
	<li>Plawsky, J. 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=Nano-+and+Micro-structures+for+Thin+Film+Evaporation+-+A+Review.">Nano- and Micro-structures for Thin Film Evaporation - A Review.</a> Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering. 18, 251-269 (2014).</li><li>Derjaguin, B. V., Churaev, N. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+question+of+determining+the+concept+of+disjoining+pressure+and+its+role+in+the+equilibrium+and+flow+of+thin+films.">On the question of determining the concept of disjoining pressure and its role in the equilibrium and flow of thin films.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 66, 389 (1978).</li><li>Ma, H. B., Cheng, P., Borgmeyer, B., Wang, Y. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+flow+and+heat+transfer+in+the+evaporating+thin+film+region.">Fluid flow and heat transfer in the evaporating thin film region.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 4 (3), 237-243 (2008).</li><li>Hohmann, C., Stephan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscale+temperature+measurement+at+an+evaporating+liquid+meniscus.">Microscale temperature measurement at an evaporating liquid meniscus.</a> Experimental Thermal and Fluid Science. 26 (2-4), 157-162 (2002).</li><li>Potask, M., Wayner, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaporation+from+a+two-dimensional+extended+meniscus.">Evaporation from a two-dimensional extended meniscus.</a> International Journal of Heat Mass Transfer. 15 (10), 1851-1863 (1972).</li><li>Panchamgam, S. S., Plawsky, J. L., Wayner, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscale+heat+transfer+in+an+evaporating+moving+extended+meniscus.">Microscale heat transfer in an evaporating moving extended meniscus.</a> Experimental Thermal and Fluid Science. 30 (8), 745-754 (2006).</li><li>Arends, A. A., Germain, T. M., Owens, J. F., Putnam, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simultaneous+Reflectometry+and+Interferometry+for+Measuring+Thin-film+Thickness+and+Curvature.">Simultaneous Reflectometry and Interferometry for Measuring Thin-film Thickness and Curvature.</a> Review of Scientific Instruments. 89 (5), (2018).</li><li>Zhu, Y., Antao, D. S., Lu, Z., Somasundaram, S., Zhang, T., Wang, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+and+characterization+of+dry+out+heat+flux+in+micropillar+wick+structures.">Prediction and characterization of dry out heat flux in micropillar wick structures.</a> Langmuir. 32 (7), 1920-1927 (2016).</li><li>Kim, J., Moon, M. W., Kim, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamics+of+hemiwicking.">Dynamics of hemiwicking.</a> Journal of Fluid Mechanics. 800, 57-71 (2016).</li><li>Ding, C., Soni, G., Bozorgi, P., Meinhart, C. D., MacDonald, N. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wicking+Study+of+Nanostructured+Titania+Surfaces+for+Flat+Heat+Pipes.">Wicking Study of Nanostructured Titania Surfaces for Flat Heat Pipes.</a> Nanotech Conference &amp; Expo. , (2009).</li><li>Chen, R., Lu, M. C., Srinivasan, V., Wang, Z., Cho, H. H., Majumdar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanowires+for+Enhanced+Boiling+Heat+Transfer.">Nanowires for Enhanced Boiling Heat Transfer.</a> Nano Letters. 9 (2), 548-553 (2009).</li><li>Kim, B. S., Choi, G., Shim, D., Kim, K. M., Cho, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+roughening+for+hemi-wicking+and+its+impact+on+convective+boiling+heat+transfer.">Surface roughening for hemi-wicking and its impact on convective boiling heat transfer.</a> International Journal of Heat and Mass Transfer. 102, 1100-1107 (2016).</li><li>Mikkelsen, M. B., 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=Controlled+deposition+of+sol-gel+sensor+material+using+hemiwicking.">Controlled deposition of sol-gel sensor material using hemiwicking.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 21 (11), (2011).</li><li>Haatainen, T., Ahopelto, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pattern+Transfer+using+Step&amp;Stamp+Imprint+Lithography.">Pattern Transfer using Step&amp;Stamp Imprint Lithography.</a> Physica Scripta. 67 (4), 357-360 (2003).</li><li>Chou, S. Y., Krauss, P. R., Renstrom, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoimprint+lithography.">Nanoimprint lithography.</a> Journal of vacuum Science &amp; Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement, and Phenomena. 14 (6), 4129 (1996).</li><li>Pozzato, 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=Superhydrophobic+surfaces+fabricated+by+nanoprint+lithography.">Superhydrophobic surfaces fabricated by nanoprint lithography.</a> Microelectronic Engineering. 83 (4-9), 884-888 (2006).</li><li>Nair, R. P., Zou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-nano-texturing+by+aluminum-induced+crystallization+of+amorphous+silicon.">Surface-nano-texturing by aluminum-induced crystallization of amorphous silicon.</a> Surface and Coatings Technology. 203 (5-7), 675-679 (2008).</li><li>Ashby, P. D., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-sensitive+Imaging+and+Interfacial+Analysis+of+Patterned+Hydrophilic+SAM+Surfaces+Using+Energy+Dissipation+Chemical+Force+Microscopy.">Ultra-sensitive Imaging and Interfacial Analysis of Patterned Hydrophilic SAM Surfaces Using Energy Dissipation Chemical Force Microscopy.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (18), 6814-6818 (2005).</li></ol>

Une méthode a été introduite afin de créer des tableaux à motifs pilier aux structures des hemiwicking ; Ceci est accompli par imprégnation de cavités sur une plaquette en plastique avec un appareil de gravure qui suit la structuration d’une bitmap créée par l’utilisateur. Un mélange PDMS est alors versé, guéri et recouvertes d’une mince couche d’aluminium par dépôt. Les caractéristiques de tableau de pilier peuvent être personnalisés selon la valeur d’échelle de gris qui est affect?...

Récemment, il y a eu un intérêt accru pour pouvoir tant activement que passivement contrôler le mouillage, l’évaporation et le mélange des fluides. Hemiwicking unique texturé surfaces offrent une solution originale pour techniques de refroidissement parce que ces surfaces texturées agissent comme une pompe liquide (et/ou de la chaleur) sans les pièces mobiles. Ce mouvement du fluide est entraîné par une cascade d’événements action capillaire associée à la courbure dynamique de la couche mince liquide. En général, lorsqu’un liquide mouille une surface solide, une courbe liquide minces (c.-à-d., le ménisque liquide) est rapidement forme. L’épaisseur de fluide et le profil de courbure évoluent jusqu'à ce qu’un minimum d’énergie libre est atteinte. Pour référence, ce profil de mouillage dynamique peut se désintégrer rapidement à quelques dizaines de nanomètres d’épaisseur dans un enjambement (fluide-mouillage)-échelle de longueur de seul des dizaines de micromètres. Ainsi, cette zone de transition (liquide-film) peut subir des changements importants dans la courbure de l’interface liquide. La région de transition (minces) est d'où provient la quasi-totalité la dynamique physique et la chimie. En particulier, la région de transition (minces) est où le taux maximum d’évaporation (1), (2) dis-assemblage des gradients de pression et des gradients de pression (3) hydrostatique sont trouvent1,2. Ainsi, courbes liquide-films jouent un rôle essentiel dans le transport thermique, séparation des phases, des instabilités fluides et le mélange des fluides multi-composants. Par exemple, en ce qui concerne le transfert de chaleur, le flux de chaleur mur plus élevés ont été observés dans cette région de minces fortement courbées, transition3,4,5,6,7.
Hemiwicking des études récentes ont montré que la géométrie (p. ex., hauteur, diamètre, etc.) et le placement des piliers déterminent la mouillant barre de charge et la vitesse du fluide traversant les structures8. Comme le front de fluide est évaporation l’extrémité de la dernière structure dans un tableau, le front de fluide est maintenu à une distance constante et de la courbure, comme le liquide évaporé est remplacé par le liquide stocké dans la mèche de structures9. Hemiwicking structures ont également servis à caloducs et sur des surfaces bouillante pour analyser et améliorer les mécanismes de transfert de chaleur différents. 10 , 11 , 12.
Une méthode actuellement utilisée pour créer des structures de mèche est empreinte thermique lithographie13. Cette méthode est exécutée en emboutissant la disposition souhaitée dans une couche de résistance sur un échantillon de moule silicone avec un timbre de polymère thermoplastique, puis en retirant le timbre pour maintenir les microstructures. Une fois enlevé, l’échantillon est soumis à un ion réactif gravure le processus pour enlever tout l’excès resist couche14,15. Ce processus, cependant, peut être sensible à la température de la fabrication des structures mèche et comprend plusieurs étapes qui utilisent divers revêtements pour assurer l’exactitude de la mèche de structures16. Il arrive également que des techniques de lithographie ne sont pas pratiques à macro-échelle patterning ; alors qu’elles continuent de fournir un moyen de créer un modèle de microstructures sur une surface, le débit de cette procédure est beaucoup moins qu’idéal pour la reproduction à grande échelle. Compte tenu de la texturation à grande échelle, reproductible, comme revêtement spin ou dip, il y a un manque inhérent de structuration contrôlable. Ces méthodes créer un tableau aléatoire des microstructures sur la surface de la cible, mais peuvent être redimensionnées pour couvrir des domaines beaucoup plus grandes que la lithographie traditionnelle techniques17.
Le protocole décrit dans le présent rapport tente de combiner les points forts de texturation des méthodes traditionnelles tout en éliminant les faiblesses spécifiques de chacun ; Il définit une façon de fabriquer des structures hemiwicking personnalisé de différentes hauteurs, formes, orientations et matériaux sur une échelle et avec un débit potentiellement élevé. Mèche de divers modèles peuvent être créés rapidement aux fins d’optimisation de l’effet de mèche caractéristiques, telles que la maîtrise de la vitesse du fluide, propagation et le mélange de différents fluides. L’utilisation de différentes structures mèche peut également fournir plusieurs épaisseurs minces et les profils de courbure, qui peuvent servir à étudier systématiquement le couplage entre chaleur et transfert de masse avec différentes épaisseurs et les profils de courbure du liquide ménisque.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>NI-DAQ 9403</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>370466AE-01</td>
			<td>The communication interface between the camera and the control switch for the laser.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Control Switch</td>
			<td>Crouzet</td>
			<td>GN84134750</td>
			<td>A controller to use for the laser that activates the laser based on the voltage sent by the DAQ.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flea Camera</td>
			<td>FLIR</td>
			<td>FL3-U3-120S3C-C</td>
			<td>A flea camera used for imaging the drill bit on the plastic mold.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flea Imaging Camera</td>
			<td>Point Grey</td>
			<td>FL3-U3-20E4M-C</td>
			<td>A flea camera used for obtaining the side images of the pillars.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>200 Steps/rev, 12V-350mA Stepper Motor (x2)</td>
			<td>AdaFruit</td>
			<td>324</td>
			<td>The stepper motors are used to control the depth and angle of the end mill.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10x Infinity Corrected Long Working Distance Objective</td>
			<td>Mitutoyo&#160;</td>
			<td>#46-144</td>
			<td>The objective used to get the image of the side of the pillars.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>15x Infinite Conjugate, UV Coated, ReflX Objective</td>
			<td>TechSpec</td>
			<td>#58-417</td>
			<td>The objective used to get the image of the top of the pillars.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>72002 0.002D X 0.006 LOC Carbide SQ 2FL Miniature End Mill</td>
			<td>Harvey Tools</td>
			<td>72002</td>
			<td>The drill bit that was used to create holes in the plastic mold.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DC Power Delivery at 1 kW</td>
			<td>Advanced Energy</td>
			<td>MDX-1K</td>
			<td>Used to power the deposition sputterer.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Turbo-V 70LP Nacro Torr Pump</td>
			<td>Varian</td>
			<td>9699336</td>
			<td>Turbo Pump used to reduce pressure inside deposition chamber.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2000mw, 405nm High-Power Blue Light Focus Laser</td>
			<td>WDLasers</td>
			<td>KREE</td>
			<td>Sample Heating Laser</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5.875&#34; I.D. Dessicator w/ 0.25&#34; Tube Connections</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>2204K5</td>
			<td>PDMS Dessicator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SYLGARD 184 Silicone Elastomer, 0.5kg Kit</td>
			<td>Dow-Corning</td>
			<td>4019862</td>
			<td>The PDMS Kit used to make the base.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diaphragm Air Compressor / Vacuum Pump</td>
			<td>Gast</td>
			<td>DOL-701-AA</td>
			<td>Dessicator Vacuum Pump</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Motorized Linear Stages (2x)</td>
			<td>Standa</td>
			<td>8MT175</td>
			<td>The stepper motors used to control the sample plate in the x- and y- direction.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2&#34; Diameter Unmounted Poistive Achromatic Doublets, AR Coated: 400-700 nm</td>
			<td>ThorLabs</td>
			<td>AC508-150-A</td>
			<td>The achromat was ued in order to obtain the images of the side of the pillars.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flea 3 Mono&#160; Camera, 2448 X 2048 Pixels</td>
			<td>Point Grey</td>
			<td>FL3-GE-50S5M-C</td>
			<td>A flea camera used for imiaging the top of the pillars.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Vacuum Transducer</td>
			<td>Thyrcont Vacuum Instruments</td>
			<td>4940-CF-212734</td>
			<td>Used for monitoring pressure inside deposition chamber.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pressurized Argon Tank Resovoir</td>
			<td>Airgas</td>
			<td>AR RP300</td>
			<td>Gas used in deposition process.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1-D Translation Stage</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>TSX-1D</td>
			<td>A translation stage used to move the camera to focus on the end mill.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cylindrical Laser Mount (x2)</td>
			<td>Newport Corporation</td>
			<td>ULM-TILT-M</td>
			<td>The laser mount was used to move the camera to focus on the end mill.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benchtop Chiller with Centrifugal Pump, 120V, 60Hz</td>
			<td>Polyscience</td>
			<td>LS51MX1A110C</td>
			<td>A chiller used for the deposition assembly.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alcatel Adixen 2010SD XP, Explosion Proof Motor, Rotary Vane Vacuum Pump, 1-Phase</td>
			<td>Ideal Vacuum Products</td>
			<td>210SDMLAM-XP</td>
			<td>A vacuum pump used for the deposition assembly.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fan, 105 CFM, 115 V (x2)</td>
			<td>Comair Rotron</td>
			<td>MU2A1</td>
			<td>A fan used for cooling certain aspects of the deposition assembly.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

scalable stamp printing and fabrication of hemiwicking surfaces

Hemiwicking est un processus où un liquide mouille une surface à motifs au-delà de sa longueur de mouillage normale due à une combinaison de l’action capillaire et l’imbibition. Ce phénomène de mouillage est important dans de nombreux domaines techniques, allant de la physiologie à l’ingénierie aérospatiale. Actuellement, plusieurs techniques existent pour la fabrication de structures de hemiwicking. Ces méthodes conventionnelles, cependant, sont souvent beaucoup de temps et sont difficiles à l’échelle supérieure pour les grandes surfaces ou sont difficiles à personnaliser pour des géométries de structuration spécifique, non homogènes. Le protocole présenté offre aux chercheurs avec un simple, évolutif et une méthode rentable pour la fabrication de surfaces aux motifs micro hemiwicking. La méthode fabrique des structures mèche grâce à l’impression de timbre, polydiméthylsiloxane (PDMS) moulage et minces revêtements de surface. Le protocole est démontré pour hemiwicking avec de l’éthanol sur PDMS micropillar baies recouvertes d’un 70 nm en aluminium épais minces.

La figure 1 fournit une représentation schématique du comment le mécanisme de l’emboutissage créerait le moule pour les structures mèche sur un moule en plastique. Pour étudier la qualité de l’appareil d’emboutissage dans la fabrication de films de mèche, deux tableaux de pilier différents ont été créés pour analyser la qualité des piliers pour de futures expériences de mèche. Aspects de l’appareil étudié étaient la précision de la...

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Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Un protocole simple est fourni pour la fabrication de structures hemiwicking de différentes tailles, formes et matériaux. Le protocole utilise une combinaison de piétinement physique, PDMS de moulage et modifications de surface minces par matériaux dépôts techniques courantes.

Impression de timbre évolutive et Fabrication de Surfaces Hemiwicking

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. ...

Cette méthode peut aider à répondre aux questions clés dans le domaine de la dynamique microfluide, telles que les effets des nanostructures sur une surface au profil de film mince et la vitesse d’éviinage. Le principal avantage de cette technique est qu’elle fournit une méthode de fabrication de divers tableaux de piliers d’évacue d’une manière rentable et efficace dans le temps. Thomas Germain, un étudiant diplômé de notre laboratoire, démontrera la procédure.Pour commencer, préparez le dispositif d’estampage pour le protocole. Les détails essentiels de ce dispositif d’estampage sont dans ce schéma. Une plaque d’appui pour soutenir le moule est montée sur une scène XY.Pour tamponner le plastique, une scène Theta-Z déplace un bit de taille micro. Un laser chauffe le moule en plastique à la pointe du bit. Voici la plaque d’appui et le support pour le bit d’estampage sur leurs étapes respectives.Une caméra vidéo équipée d’un objectif 10x offre une vue de l’estampage d’une vue sur le côté du bit. Obtenez la plaque d’appui de l’appareil, avec un moule d’estampage. Le moule est un disque acrylique, d’un pouce de diamètre et d’un huitième pouce d’épaisseur.Fixez le moule d’estampage à la plaque d’appui pour une utilisation dans l’appareil. Ensuite, traduire manuellement le bit d’estampage de la manière d’éviter de l’endommager. Ensuite, fixez la plaque d’appui avec le moule à l’étape motorisée d’estampage XY.Avec les commandes de l’ordinateur, déplacez le moule en plastique pour être aligné et centré avec l’axe du bit d’estampage. Maintenant traduire manuellement le bit d’estampage jusqu’à ce qu’il soit presque en contact avec le moule en plastique. Utilisez le programme informatisé de contrôle de l’estampage et surveillez le bit.Traduire le bit d’estampage par petites incréments jusqu’à ce que la pointe soit en contact avec le plastique. Après cela, traduire le bit d’estampage loin de l’échantillon. Assurez-vous toujours que le moule en plastique est normal pour le bit.Ou bien les piliers n’auront pas la hauteur uniforme une fois que le moule PDMS est créé. Les hauteurs des piliers non uniformes pourraient affecter l’hémage du liquide. Ensuite, attribuez des paramètres pour créer le motif, y compris la longueur des pixels, la profondeur de la cavité et la position initiale.Continuez en téléchargeant une carte de modelage préparée. La valeur à échelle grise indique la profondeur de cavité désirée, le noir étant la profondeur maximale définie de la cavité. Commencez le processus d’estampage.Le logiciel déplacera le bit vers les emplacements appropriés en utilisant la longueur du pixel. Le bit tamponnera une cavité selon les paramètres définis. Une fois que les cavités ont été créées, retirez le moule en plastique estampillé.Voici le moule estampillé immédiatement après le processus d’estampage. Le moule est complet après que sa surface soit polie avec 9000 papier de verre sec humide de grain, comme avec cet exemple. Passez à utiliser le moule pour créer un moulage.Dans un bécher, mettre pdms élastomer et agent de séchage dans un rapport de 10 à 1. Ensuite, mélangez-les bien pendant trois minutes. Après le mélange, placez le bécher dans une chambre évacuée pour libérer les bulles d’air emprisonnées.Avant de procéder, assurez-vous que le mélange n’a pas de bulles. Ensuite, placez le moule en plastique estampillé dans un récipient muré. Idéalement, le récipient ne serait pas beaucoup plus grand que le diamètre extérieur du moule.Commencez à verser le mélange PDMS au centre de la zone estampillée, et spirale vers l’extérieur pour le distribuer également. Placez le récipient dans une chambre évacuée pour libérer des bulles d’air. Une fois terminé, transférer le récipient dans une plaque chaude pour chauffer à 100 degrés Celsius pendant 15 minutes.Après cela, sans laisser refroidir la plaque chaude, chauffer à 65 degrés Celsius pendant 25 minutes. Retirer le récipient du feu et laisser refroidir le PDMS. Attendez 20 minutes pour le refroidissement et le séchage avant de couper le moulage du mur du récipient.Retirez le PDMS du moule et rangez le moule en plastique et l’échantillon PDMS dans des contenants couverts. Cependant, avant d’utiliser le moule en plastique, assurez-vous de nettoyer la surface de tout PDMS résiduel en le plaçant dans un bain d’eau à ultrasons pendant cinq minutes. Ce bitmap définit une structure de mèche rectangulaire.Chaque pixel représente un carré avec une longueur latérale de 100 micromètres. Les pixels uniformément noirs signifient que chaque pilier du PDMS aura la même hauteur réglée à 100 micromètres. Il s’agit d’une vue supérieure des piliers dans le PDMS créé avec le bitmap.Cette vue latérale à partir d’un bord démontre la hauteur relativement constante de la structure d’édage. Voici les vues latérales et supérieure d’une structure PDMS avec une couche d’aluminium déposé d’environ 70 micromètres d’épaisseur. Avec l’application d’éthanol à la surface, ces mêmes structures montrent des preuves du fluide le long de la base des piliers.Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de la dynamique de l’hémiage, elle peut également être appliquée à d’autres systèmes, tels que les tuyaux thermiques et le transfert de chaleur à l’échelle nanométrique. Après cette procédure, d’autres méthodes comme l’interférométrie peuvent être effectuées afin de répondre à des questions supplémentaires, comme la façon dont la courbure du ménisque est déterminée par la structure de mèche et comment cela affecte le flux de chaleur dans la région. Après son développement, cette technique a ouvert la voie à des chercheurs dans le domaine du transfert de chaleur à l’échelle microscale pour explorer le rôle que la forme de la région à couches minces a sur les blocs de chaleur.N’oubliez pas que travailler avec des lasers peut être extrêmement dangereux, et que les lunettes de sécurité laser doivent toujours être portées pendant que le processus d’estampage est effectué.

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Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

Fabrication de Surfaces superhydrophobes en métal pour Applications d’antigivrage

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 ...