Name: scalable stamp printing and fabrication of hemiwicking surfaces
Uploaded: 2018-12-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces at JoVE.com

Bu malzeme araştırma ABD Office deniz araştırma hibe No altında kısmen sponsorluğunda dayanır N00014-15-1-2481 ve Ulusal Bilim Vakfı Hibe No 1653396 altında. Sayısı ve burada yer alan sonuçlar yazarlar ve mutlaka resmi ilkeleri veya onay, ifade veya ima, ABD Office, deniz araştırma, Ulusal Bilim Vakfı temsil olarak yorumlanmalıdır değil veya Birleşik Devletler hükümeti.

1. desenlendirme harita oluşturma
<ol><li>Bir grafik editörü kullanarak, bir bitmap görüntüsü olarak temsil hemiwicking yapıları için gerekli kalıbı oluşturmak. Not: Bazı wicking tasarım parametreleri (Yani, açılı degrade, degrade derinlik) her piksel için atanan gri ton değerleri bağımlı olmak yapılabilir. Bu gri tonlama değerleri daha sonra istenen parametre değiştirmek için düzenlenmiş bulunmaktadır.</li>
	<li>Bit eşlem bir taşınabilir ağ grafiği (.png) kaydedin ve dos...

<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>

Bir yöntem hemiwicking yapıları için desenli ayağı diziler oluşturmak üzere ortaya konan; Bu çürük plastik bir gofret desenlendirme Kullanıcı tarafından oluşturulan bit eşlem izler bir oyma aparat üzerinde basma tarafından gerçekleştirilir. PDMS karışımı sonra dökülür, tedavi ve alüminyum birikimi ile ince bir film ile kaplı. Ayağı dizi özellikleri bu protokol sonrası biteşleminde, atanan gri tonlama değerine bağlı olarak özelleştirilebilir. Desenlendirme çok önemli bu y?...

Son zamanlarda artan ilgi hem aktif hem de pasif ıslatma, buharlaşma, kontrol edebilmesi ve sıvıları karıştırma olmuştur. Benzersiz olarak dokulu hemiwicking yüzeyler bu dokulu yüzeyler olarak sıvı (ve/veya ısı) Pompa hareketli parçalar olmadan hareket çünkü teknikleri soğutma için yeni bir çözüm sunar. Bu sıvı hareket sıvı ince film dinamik eğimi ile ilişkili eylem kılcal olaylar bir çağlayan tarafından tahrik edilmektedir. Ne zaman bir sıvı katı bir yüzeye ıslatıyor, genel olarak, bir eğri sıvı ince film (Yani, sıvı menisküs) hızlı bir şekilde oluşturur. Ücretsiz-enerji en az ulaşılana kadar sıvı kalınlığı ve eğrilik profil gelişmeye. Başvuru için bu dinamik ıslatma profil onlarca nanometre kalınlığında bir yayma (sıvı-ıslatma) uzunluğu-ölçek mikrometre tek onlarca içinde çürüme hızlı. Böylece, bu geçiş (sıvı-film) bölgedeki sıvı arayüzü eğriliği önemli değişikliklere tabi olabilir. Geçiş (ince film) hemen hemen tüm dinamik fizik ve kimya kaynaklandığı bölgedir. Özellikle, geçiş (ince film) bölgedeki en fazla (1) buharlaşma oranlarını, (2) dis katılmadan basınç gradyanları ve (3) hidrostatik basınç gradyan bir1,2bulunduğu yer. Sonuç olarak, eğri sıvı filimler termal ulaşım, faz ayrımı, sıvı bazı ve çok bileşenli sıvıları karıştırma hayati bir rol oynamaktadır. Örneğin, ısı transferi ile ilgili olarak, bu son derece eğimli, geçiş ince film bölge3,4,5,6,7' en yüksek duvar ısı Cerayanlar gözlenmiştir.
Son hemiwicking çalışmalar geometri (Örneğin, yükseklik, çapı, vb) ve sütun yerleşimini ıslatma açık profil ve hız yapıları8' den çalışan sıvı belirleyin göstermiştir. Sıvı açık bir dizideki son yapısı sonu kapalı buharlaştırma gibi sıvı ön buharlaştırılmış sıvı wicking yapıları9' depolanan sıvı tarafından yerine gibi bir sabit mesafe ve eğrilik, korunur. Hemiwicking yapıları da ısı boruları ve kaynar yüzeylerde analiz ve farklı ısı aktarım mekanizmaları geliştirmek için kullanılmıştır. 10 , 11 , 12.
Şu anda esneklik yapıları oluşturmak için kullanılan bir yöntem termal baskı litografi13yaşında. Bu yöntem istenen düzeni resist katmanına bir silikon kalıp örneğe bir termoplastik polimer damga ile damgalama sonra microstructures korumak için pul kaldırma gerçekleştirilir. Bir kez kaldırıldı, örnek bir reaktif iyon aşırı resist katman14,15hiçbirini kaldırmak için işlem aşındırma alınır. Bu işlem, ancak, wicking yapıların imalatı sıcaklığa duyarlı olabilir ve wicking yapıları16doğruluğunu sağlamak için çeşitli kaplamalar yararlanmak birden çok adımı içerir. Aynı zamanda litografi teknikleri için makro-ölçek biçimlenme pratik olmayan durumdur; Onlar hala bir yüzeye microstructures bir model oluşturmak için bir yol sağlar iken, bu yordamı throughput çok az büyük ölçekli üreme için idealdir. Büyük ölçekli, tekrarlanabilir, spin veya daldırma kaplama gibi tekstüre göz önüne alındığında kontrol edilebilir desenlendirme doğal bir eksikliği var. Bu yöntemler microstructures rasgele bir dizi hedef yüzeyinde oluşturmak ama geleneksel litografi teknikleri17daha büyük ölçüde geniş alanları kapsayacak şekilde ölçeklendirilebilir.
Bu raporda belirtilen iletişim kuralı aynı anda her belirli zayıf ayrıcılıklarına olan geleneksel tekstüre yöntemleri güçlerini birleştirmek çalışır; Özel hemiwicking yapıları çeşitli yükseklikleri, şekiller, yönelimleri ve malzemelerin bir makro ölçekte ve potansiyel olarak yüksek işlem hacmi ile imal için bir yol tanımlar. Çeşitli wicking desenler akışkan hızı, yayma ve farklı sıvıları karıştırma yön kontrolü gibi özellikleri esneklik en iyileştirme amacıyla hızlı bir şekilde oluşturulabilir. Farklı esneklik yapıların kullanımını da değişen ince film kalınlığı ve sistematik olarak ısı ve kütle transferi arasında bağlantı farklı kalınlık ile çalışmak için kullanılan eğriliği profilleri ve eğrilik profilleri sıvı sağlayabilir Menisküs.

<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 nerede bir sıvı desenli yüzey ötesinde normal ıslatma uzunluğu nedeniyle kılcal eylem ve imbibition bir arada ıslatıyor bir süreçtir. Bu ıslatma birçok teknik alanlar Fizyoloji Havacılık ve uzay mühendisliği için arasında değişen önemli bir olgudur. Şu anda, birkaç farklı teknikler hemiwicking yapıların imalatı için mevcut. Bu geleneksel yöntemler, ancak, çoğu kez zaman alıcı ve ölçek-up geniş alanlar için zor olan veya belirli, nonhomogeneous desenlendirme geometrileri için özelleştirmek zordur. Sunulan protokolü ile basit, ölçeklenebilir, araştırmacılar ve hemiwicking mikro-desenli yüzeyler imalatı için uygun maliyetli yöntemi sağlar. Yöntem esneklik yapıları aracılığıyla pul baskı, kalıp polydimethylsiloxane (PDMS) ve ince film yüzey kaplama fabricates. Protokol için hemiwicking bir 70 nm kalın alüminyum ince film ile kaplı PDMS micropillar diziler üzerinde etanol ile gösterilmiştir.

Şekil 1 nasıl damgalama mekanizması üzerinde plastik kalıp kalıp wicking yapıları için yaratacak bir şematik sağlar. Esneklik filmleri imalat damgalama aparatı kalitesini araştırmak için iki farklı sütun dizi gelecekteki esneklik deneyler için sütunlar kalitesini analiz etmek için yaratılmıştır. Soruşturma aparatı yönleri vardı ayağı (ve bir derinlik degrade olmadan), ayağı PDMS kalıplama sonra kalitesini, sputter ifade işlem...

Watch this Scientific Journal Video about Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces at JoVE.com

Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Basit bir protokol hemiwicking yapılarının farklı boyut, şekil ve malzemeleri imalat için sağlanır. Protokol fiziksel damgalama, kalıplama PDMS ve ince film yüzey modifikasyonlar ile ortak malzeme ifade teknikleri bir arada kullanır.

Ölçeklenebilir pul baskı ve Hemiwicking yüzeyler imalatı

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. ...

Bu yöntem, nanoyapıların yüzeyüzerindeki etkileri ve ince film profili ve fitil hızı gibi mikroakışkandinamiği alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, çeşitli fitil sütun dizilerinin maliyet ve zaman açısından verimli bir şekilde imal etme yöntemini sağlamasıdır. Prosedürü gösteren Thomas Germain, bizim laboratuvardan bir lisansüstü öğrenci olacaktır.Başlamak için, protokol için damgalama aygıtını hazırlayın. Bu damgalama cihazının temel detayları bu şematik bulunmaktadır. Kalıbı destekleyen bir destek plakası XY sahnesine monte edilir.Plastiği damgalamak için, Theta-Z sahnesi mikro boyutta bir parça hareket ettirir. Bir lazer plastik kalıbı bit ucunda ısıtır. Burada destek plakave kendi aşamalarında damgalama bit için destek vardır.10x objektifi ile donatılmış bir video kamera bit tarafına bir bakış açısı bir görünüm sağlar. Bir damgalama kalıp ile birlikte cihazdan destek plakası alın. Kalıp bir akrilik disk, çapı bir inç ve sekizde bir inç kalınlığında.Damgalama kalıbını cihazda kullanmak üzere arka plakaya sabitle. Daha sonra, zarar vermemek için damgalama kısmını el ile çevirin. Daha sonra motorlu XY damgalama aşamasına kalıp ile destek plakası güvenli.Bilgisayar denetimleri ile, plastik kalıbı damgalama bitinin ekseniyle hizalanacak ve ortalanacak şekilde hareket ettirin. Şimdi elle plastik kalıp ile temas edene kadar damgalama bit çevirmek. Bilgisayarlı damgalama kontrol programını kullanın ve biti izleyin.Ucu plastikle temas edene kadar damgalama kısmını küçük artışlarla çevirin. Bundan sonra, damgalama bitini örnekten uzağa çevirin. Her zaman plastik kalıp bit normal olduğundan emin olun.Aksi takdirde, PDMS kalıbı oluşturulduktan sonra sütunlar tek düze yüksekliğe sahip olmaz. Tek tip olmayan sütun yükseklikleri sıvının hemiwicking etkileyebilir. Ardından, piksel uzunluğu, boşluk derinliği ve ilk konum da dahil olmak üzere desen oluşturmak için parametreler atayın.Hazırlanmış bir desenleme haritası yükleyerek devam edin. Gri tonlama değeri istenilen kavite derinliğini gösterir ve siyah ayarlanan maksimum kavite derinliğidir. Damgalama işlemini başlatın.Yazılım piksel uzunluğunu kullanarak biti uygun konumlara taşır. Bit, ayarlanan parametrelere göre bir boşluğu damgalar. Boşluklar oluşturulduktan sonra, damgalı plastik kalıp kaldırın.İşte damgalama işleminden hemen sonra damgalı kalıp. Bu örnekte olduğu gibi, yüzeyi 9.000 grit ıslak kuru zımpara kağıdı ile parlattıktan sonra kalıp tamamlanır. Bir kalıp oluşturmak için kalıp kullanmak için taşıyın.Bir kabın içinde, 10-1 oranına PDMS elastomer ve kür ajan koyun. Daha sonra, üç dakika boyunca iyice karıştırın. Karıştırdıktan sonra, herhangi bir tuzak hava kabarcıkları serbest bırakmak için boşaltılan bir odaya beher yerleştirin.Devam etmeden önce, karışımı herhangi bir kabarcıklar olmadığından emin olun. Daha sonra, duvarlı bir kap içine damgalı plastik kalıp yerleştirin. İdeal olarak, konteyner çok kalıp dış çapı daha büyük olmaz.PDMS karışımını damgalı alanın ortasına dökmeye başlayın ve eşit olarak dağıtmak için dışa doğru sarmal. Hava kabarcıkları serbest bırakmak için tahliye odasına konteyner yerleştirin. Bittiğinde, 15 dakika boyunca 100 santigrat derecede ısıtmak için bir sıcak plaka için konteyner aktarın.Bundan sonra, sıcak plaka soğumasını izin vermeden, 25 dakika boyunca 65 derece santigrat ısıtın. Kabı ısıdan çıkarın ve PDMS'nin soğumasını bekleyin. Konteyner duvarından kalıp kesmeden önce soğutma ve kür için 20 dakika bekleyin.PDMS'yi kalıptan çıkarın ve plastik kalıp ve PDMS örneğini kapalı kaplarda saklayın. Ancak, plastik kalıp kullanmadan önce, beş dakika boyunca bir ultrason su banyosu yerleştirerek herhangi bir artık PDMS yüzeyini temizlemek için emin olun. Bu bitmap dikdörtgen bir wicking yapısı tanımlar.Her piksel, 100 mikrometre yan uzunluğu olan bir kareyi temsil eder. Düzgün siyah pikseller, PDMS'deki her bir sütunun 100 mikrometreye ayarlanmış aynı yüksekliğe sahip olacağı anlamına gelir. Bu, bit map ile oluşturulan PDMS sütunlarının üst görünümüdür.Bir kenardan bu yan görünüm, fitil yapısının nispeten tutarlı yüksekliğini gösterir. Burada yatırılan alüminyum yaklaşık 70 mikrometre kalınlığında tabaka ile bir PDMS yapısıyan ve üst görünümleri vardır. Yüzeye etanol uygulanması ile, bu aynı yapılar sütunların tabanı boyunca sıvı kanıt göstermektedir.Bu yöntem hemiwicking dinamikleri içine fikir sağlayabilir rağmen, aynı zamanda ısı boruları ve nano ölçekli ısı transferi gibi diğer sistemlere uygulanabilir. Bu prosedürü takiben, menisküs eğriliği wicking yapısı tarafından nasıl belirlenir ve nasıl bölgede ısı akısı etkiler gibi ek sorulara cevap vermek için interferometri gibi diğer yöntemler yapılabilir. Bu teknik, geliştirildikten sonra mikro ölçekli ısı transferi alanında araştırmacıların ince film bölgesinin şeklinin ısı blokları üzerindeki rolünü keşfetmelerinin önünü açmıştır.Lazerlerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve damgalama işlemi yapılırken lazer güvenlik gözlüklerinin her zaman takılması gerektiğini unutmayın.

Research

JoVE Journal

Engineering

Probing and Mapping Electrode Surfaces in Solid Oxide Fuel Cells

Katı Oksit Yakıt Hücreleri Elektrot Yüzeyler Sondalama ve Haritalama

Solid oxide fuel cells (SOFCs) are potentially the most efficient and cost-effective solution to utilization of a wide variety of fuels beyond hydrogen ...

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

Fabrikasyon Pulsed Lazer Biriktirme tarafından Transparent letken Oksitler Nano-mühendislik

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Organofosfor Bileşikleri Kullanma Silikon Yüzeyler ve Nanotellerin monolayer İletişim Doping

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization

Öngörülü Çalışmaları Ölçeklenebilir Nanohelices ve Geliştirilmiş 3D Görselleştirme

Spring-like materials are ubiquitous in nature and of interest in nanotechnology for energy harvesting, hydrogen storage, and biological sensing ...

Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

Fabrikasyon ve mikroakışkan optomechanical Osilatörler Testi

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including ...

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Toplu Heterojonksiyonlar Solar Hücre Baskı İmalatı ve<em&gt; In Situ</em&gt; Morfoloji Karakterizasyonu

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Süperiletken Rezonatörler Fabrikasyon ve Karakterizasyonu

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

3D Printing of Biomolecular Models for Research and Pedagogy

Araştırma ve Pedagoji için Biyomoleküler Modelleri 3D Baskı

The construction of physical three-dimensional (3D) models of biomolecules can uniquely contribute to the study of the structure-function relationship. 3D ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Gömülü Metal Örgülü Yüksek Performanslı, Esnek, Şeffaf Elektrotlar için Ölçeklenebilir Çözeltiyle İşlenmiş Üretim Stratejisi

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

Superhydrophobic Metal yüzeyler imalatı anti-buzlanma uygulamalar için

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 ...