Name: scalable stamp printing and fabrication of hemiwicking surfaces
Uploaded: 2018-12-18T13:00:00
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Este material está basado en investigación patrocinada parcialmente por la oficina de investigación Naval de Estados Unidos bajo la subvención no. N00014-15-1-2481 y la nacional Science Foundation bajo la subvención no. 1653396. Las opiniones y conclusiones contenidas en este documento son las de los autores y no debe interpretarse como que necesariamente representa la política oficial o anotaciones, ya sea expresa o implícita, de los Estados Unidos Oficina de investigación Naval, la Fundación Nacional de ciencia, o el gobierno de Estados Unidos.

1. crear el mapa de patrones
<ol><li>Con un editor de gráficos, crear el patrón deseado para las estructuras de hemiwicking representado como una imagen de mapa de bits. Nota: Algunos de los parámetros de diseño de drenaje (es decir, ángulo gradiente, gradiente de profundidad) pueden ser hechos para ser dependiente en los valores de escala de grises asignados a cada píxel. Estos valores de escala de grises se editan entonces para modificar el parámetro deseado.</li>
	<li>Guardar el mapa de bits como ...

<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>

Se ha introducido un método para crear matrices de estampado de pilar para las estructuras hemiwicking; Esto se logra mediante impresión de cavidades sobre una oblea de plástico con un aparato de grabado que sigue patrones de un mapa de bits creado por el usuario. Una mezcla PDMS es luego vertida, curada y cubierta con una fina capa de aluminio por medio de deposición. Las características de la matriz de Pilar pueden ser personalizadas dependiendo del valor de escala de grises que se asigna en el mapa de bi...

Recientemente ha habido mayor interés en poder tanto activamente como pasivamente controlar la humectación, evaporación y la mezcla de fluidos. Hemiwicking únicamente textured superficies proporcionan una solución novedosa para técnicas de enfriamiento porque estas superficies con textura actúan como una bomba de fluido (o calor) sin partes móviles. Este movimiento fluido es impulsado por una cascada de eventos de acción capilar asociada a la curvatura dinámica de la fina película líquida. En general, cuando un líquido moja una superficie sólida, una curva delgada-película líquida (es decir, líquido menisco) rápidamente forma. El líquido grueso y el perfil de curvatura evolucionan hasta alcanzar un mínimo de energía libre. Para la referencia, este perfil de adherencia de soldadura dinámica puede decaimiento rápidamente a decenas de nanómetros de espesor dentro de una expansión (líquido de soldadura)-escala de longitud de sólo decenas de micrómetros. Así, esta transición región (película de líquido) puede experimentar cambios significativos en la interfaz de líquido curvatura. La transición región (película delgada) es donde se origina el casi toda la dinámica física y química. En particular, la transición región (película fina) es donde encuentran tasas de evaporación (1) máxima, gradientes de presión (2) dis-Unión y gradientes de presión (3) hidrostática1,2. Como resultado, curva líquido-películas juegan un papel vital en el transporte térmico, separación de fases, inestabilidades del líquido y la mezcla de varios componentes líquidos. Por ejemplo, con respecto a la transferencia de calor, los flujos de calor de pared más alta se han observado en esta región de capa fina altamente curvada, transición3,4,5,6,7.
Recientes estudios de hemiwicking han mostrado que la geometría (por ejemplo, altura, diámetro, etc.) y la colocación de los pilares determinan el perfil frente mojado y la velocidad del líquido pasando por las estructuras8. Como el frente del líquido se evapora la parte final de la última estructura en una matriz, el frente líquido se mantiene a distancia constante y curvatura, el líquido evaporado está siendo reemplazado por el líquido almacenado en el drenaje de estructuras9. Hemiwicking estructuras han utilizado también en tubos de calor y en superficies hirvienda para analizar y mejorar los mecanismos de transferencia de calor diferentes. 10 , 11 , 12.
Uno de los métodos actualmente utilizado para crear estructuras de drenaje es la litografía de impresión térmica13. Este método realiza estampando el diseño deseado en una capa de resistir en una muestra de molde de silicona con un sello de polímero termoplástico, después remueva el sello para mantener las microestructuras. Una vez extraída, la muestra se somete a un ion reactivo grabado proceso para eliminar cualquier exceso resiste capa14,15. Este proceso, sin embargo, puede ser sensible a la temperatura de la fabricación de las estructuras de drenaje e incluye varios pasos que utilizan varias capas para asegurar la exactitud de la absorción de estructuras16. También es el caso de que las técnicas de litografía no son prácticas para la macro-escala de dibujo; mientras que todavía proporcionan una forma para crear un patrón de microestructuras en una superficie, el rendimiento de este procedimiento es mucho menos que ideal para la reproducción a gran escala. Teniendo en cuenta a gran escala, reproducible texturizado, tales como capa spin o inmersión, existe una inherente falta de patrones controlable. Estos métodos crean una matriz aleatoria de microestructuras en la superficie del blanco, pero pueden ampliarse para cubrir áreas mucho más grandes de litografía tradicional técnicas17.
El protocolo que se describen en este informe intenta combinar las fortalezas de textura artesanal, al mismo tiempo eliminando las debilidades específicas de cada uno; define una manera de fabricar estructuras de hemiwicking personalizados de diferentes alturas, formas, orientaciones y materiales a escala macro y con potencial de alto rendimiento. Varios patrones de drenaje pueden ser creados rápidamente con el propósito de optimización de wicking características, tales como el control direccional de la velocidad del fluido, la propagación y la mezcla de diferentes fluidos. El uso de diferentes estructuras de drenaje también puede proporcionar diferentes espesores de película delgada y perfiles de curvatura, que pueden utilizarse para estudiar sistemáticamente el acoplamiento entre el calor y la transferencia de masa con diferentes espesores y curvatura del líquido menisco.

<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 es un proceso donde un líquido moja una superficie modelada más allá de su longitud normal mojado debido a una combinación de acción capilar y la imbibición. Este fenómeno de adherencia de soldadura es importante en muchos campos técnicos que van desde la fisiología a la ingeniería aeroespacial. Actualmente, varias técnicas existen para la fabricación de estructuras de hemiwicking. Estos métodos convencionales, sin embargo, a menudo son lentos y difíciles de escalar para grandes áreas o son difíciles de personalizar para geometrías de patrones específicos, no homogénea. El protocolo presentado proporciona investigadores con un simple, escalable y rentable método para la fabricación de las superficies micro-patrón hemiwicking. El método fabrica estructuras de drenaje mediante el uso de sello de impresión, polydimethylsiloxane (PDMS) de moldeo y capas de película delgada. El protocolo se demuestra hemiwicking con etanol en matrices de microcolumnas PDMS con un 70 nm aluminio de espesor de capa fina.

Figura 1 ofrece un esquema de cómo el mecanismo de sellado podría crear el molde para las estructuras de drenaje en un molde de plástico. Para investigar la calidad del aparato sellado en la fabricación de películas wicking, dos matrices diferentes Pilar fueron creados para analizar la calidad de los pilares para futuros experimentos de absorción. Aspectos del aparato investigado fueron la exactitud de la altura de los pilares (con y sin un gradiente de...

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Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Dispone de un protocolo simple para la fabricación de estructuras de hemiwicking de diferentes tamaños, formas y materiales. El protocolo utiliza una combinación de la estampa física, PDMS moldeado y película delgada superficial modificaciones vía común materiales técnicas de deposición.

Escalable de sello de impresión y fabricación de superficies de 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. ...

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la dinámica de microfluidos, como los efectos de las nanoestructuras en una superficie al perfil de película delgada y la velocidad de wicking. La principal ventaja de esta técnica es que proporciona un método de fabricación de varios arreglos de pilares que absorben de una manera rentable y eficiente en el tiempo. Demostrando el procedimiento estará Thomas Germain, un estudiante graduado de nuestro laboratorio.Para empezar, prepare el dispositivo de estampación para el protocolo. Los detalles esenciales de este dispositivo de estampado están en este esquema. Una placa de respaldo para soportar el molde se monta en una etapa XY.Para estampar el plástico, una etapa Theta-Z mueve una broca de tamaño micro. Un láser calienta el molde de plástico en la punta de la broca. Aquí están la placa de respaldo y el soporte para la broca de estampado en sus respectivas etapas.Una cámara de vídeo equipada con un objetivo de 10x proporciona una vista del estampado desde una vista al lado de la broca. Obtenga la placa de respaldo del dispositivo, junto con un molde de estampado. El molde es un disco acrílico, de una pulgada de diámetro y una octava pulgada de espesor.Fije el molde de estampado a la placa de respaldo para su uso en el dispositivo. A continuación, traduzca manualmente la broca de estampación fuera del camino para evitar dañarla. A continuación, fije la placa de respaldo con el molde a la etapa de estampado XY motorizada.Con los controles de la computadora, mueva el molde de plástico para que esté alineado y centrado con el eje de la broca de estampado. Ahora traduzca manualmente la broca de estampado hasta que esté casi en contacto con el molde de plástico. Utilice el programa de control de estampado computarizado y supervise el bit.Traduzca la broca de estampado en pequeños incrementos hasta que la punta esté en contacto con el plástico. Después de eso, traduzca el bit de estampado lejos de la muestra. Asegúrese siempre de que el molde de plástico sea normal a la broca.O bien, los pilares no tendrán una altura uniforme una vez que se cree el molde PDMS. Las alturas de los pilares no uniformes podrían afectar la hemisión del fluido. A continuación, asigne parámetros para crear el patrón, incluida la longitud del píxel, la profundidad de la cavidad y la posición inicial.Continúe cargando un mapa de patrones preparado. El valor de escala de grises indica la profundidad de cavidad deseada, siendo el negro la profundidad máxima de cavidad establecida. Inicie el proceso de estampación.El software moverá el bit a las ubicaciones adecuadas utilizando la longitud del píxel. El bit estampará una cavidad de acuerdo con los parámetros establecidos. Una vez creadas las cavidades, retire el molde de plástico estampado.Aquí está el molde estampado inmediatamente después del proceso de estampación. El molde se completa después de que su superficie se pule con papel de lija seco húmedo de 9.000 granos, como en este ejemplo. Pase a utilizar el molde para crear una moldura.En un vaso de precipitados, coloque el elastómero PDMS y el agente de curado en una proporción de 10 a 1. Luego, mezcle bien durante tres minutos. Después de mezclar, coloque el vaso de precipitados en una cámara evacuada para liberar cualquier burbuja de aire atrapada.Antes de continuar, asegúrese de que la mezcla no tenga burbujas. A continuación, coloque el molde de plástico estampado en un recipiente amurallado. Idealmente, el contenedor no sería mucho más grande que el diámetro exterior del molde.Comience a verter la mezcla de PDMS en el centro del área estampada, y en espiral hacia afuera para distribuirla por igual. Coloque el recipiente en una cámara evacuada para liberar burbujas de aire. Cuando haya terminado, transfiera el recipiente a una placa caliente para calentar a 100 grados Celsius durante 15 minutos.Después de eso, sin permitir que la placa caliente se enfríe, calentarla a 65 grados Celsius durante 25 minutos. Retire el recipiente del calor y deje que el PDMS se enfríe. Espere 20 minutos para enfriar y curar antes de cortar el moldeo de la pared del contenedor.Retire los PDMS del molde y almacene el molde de plástico y la muestra PDMS en contenedores cubiertos. Sin embargo, antes de usar el molde de plástico, asegúrese de limpiar la superficie de cualquier PDMS residual colocándolo en un baño de agua de ultrasonido durante cinco minutos. Este mapa de bits define una estructura rectangular que absorbe.Cada píxel representa un cuadrado con una longitud lateral de 100 micrómetros. Los píxeles uniformemente negros significan que cada pilar del PDMS tendrá la misma altura establecida en 100 micrómetros. Esta es una vista superior de los pilares en el PDMS creado con el mapa de bits.Esta vista lateral desde una arista muestra la altura relativamente coherente de la estructura absorbente. Aquí hay vistas laterales y superiores de una estructura PDMS con una capa de aproximadamente 70 micrómetros de espesor de aluminio depositado. Con la aplicación de etanol a la superficie, estas mismas estructuras muestran evidencia del fluido a lo largo de la base de los pilares.Aunque este método puede proporcionar información sobre la dinámica hemiwicking, también se puede aplicar a otros sistemas, tales como tuberías de calor y transferencia de calor a nanoescala. Después de este procedimiento, se pueden realizar otros métodos como la interferometría para responder preguntas adicionales, como cómo la curvatura del menisco está determinada por la estructura absorbente y cómo afecta el flujo de calor en la región. Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la transferencia de calor a microescala exploraran el papel que la forma de la región de película delgada tiene en los bloques de calor.No olvide que trabajar con láseres puede ser extremadamente peligroso, y que las gafas de seguridad láser siempre deben usarse mientras se realiza el proceso de estampación.

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