Name: hybrid printing for the fabrication of smart sensors
Uploaded: 2019-01-31T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors at JoVE.com

دعمت هذا العمل المذنب K1 أسيك النمساوية الذكية أنظمة التكامل مركز الأبحاث. مراكز المذنب-اختصاص للتكنولوجيات--برنامج ممتاز معتمد من قبل بمفيت وبموفو ومقاطعتي كارينثيا وستيريا الاتحادية.

تنبيه: قبل استخدام أحبار المدروس والمواد اللاصقة، يرجى استشارة صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة (MSDS). حبر نانوحبيبات العاملين والمواد اللاصقة قد تكون سامة أو مسرطنة، تعتمد على حشو. الرجاء استخدام جميع ممارسات السلامة المناسبة عند إجراء الطباعة النافثة للحبر أو إعداد العينات والتأك...

<ol>
	<li>. Standards Worldwide Available from: <a target="_blank" href="https://www.astm.org/">https://www.astm.org/</a> (2012)</li><li>Morris, M., 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=Mars+Ice+House:+Using+the+Physics+of+Phase+Change+in+3D+Printing+a+Habitat+with+H2O.">Mars Ice House: Using the Physics of Phase Change in 3D Printing a Habitat with H2O.</a> AIAA SPACE Forum. , (2016).</li><li>Jacobs, P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Prototyping+&amp;+Manufacturing:+Fundamentals+of+StereoLithography.">Rapid Prototyping &amp; Manufacturing: Fundamentals of StereoLithography.</a> Society of Manufacturing Engineers. , (1992).</li><li>Kief, C. J., 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=Printing+Multi-Functionality:+Additive+Manufacturing+for+CubeSats.">Printing Multi-Functionality: Additive Manufacturing for CubeSats.</a> AIAA SPACE Forum. , (2014).</li><li>Sing, S. L., An, J., Yeong, W. Y., Wiria, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+and+Electron-Beam+Powder-Bed+Additive+Manufacturing+of+Metallic+Implants:+A+Review+on+Processes,+Materials+and+Designs.">Laser and Electron-Beam Powder-Bed Additive Manufacturing of Metallic Implants: A Review on Processes, Materials and Designs.</a> Journal of Orthopedic Research. 34 (3), 369-385 (2016).</li><li>Garcia-Corso, M., Gonzalez, J. M., Vermeulen, J., Rossmann, C., Kranz, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additive+Manufacturing+Hot+Bonded+Inserts+in+Sandwich+Structures.">Additive Manufacturing Hot Bonded Inserts in Sandwich Structures.</a> European Conference on Spacecraft Structures, Materials and Environmental Testing. , (2016).</li><li>Murr, L. E., Johnson, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+metal+droplet+printing+development+and+advanced+materials+additive+manufacturing.">3D metal droplet printing development and advanced materials additive manufacturing.</a> Journal of Materials Research and Technology. 6 (1), 77-89 (2017).</li><li>Stavropoulos, P., Foteinopoulos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modelling+of+additive+manufacturing+processes:+a+review+and+classification.">Modelling of additive manufacturing processes: a review and classification.</a> Manufacturing Review. 5 (2), (2018).</li><li>Le, D. D., Nguyen, T. N. N., Doan, D. C. T., Dang, T. M. D., Dang, M. C. <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+interdigitated+electrodes+by+inkjet+printing+technology+for+apllication+in+ammonia+sensing.">Fabrication of interdigitated electrodes by inkjet printing technology for apllication in ammonia sensing.</a> Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology. 7 (2), 1-7 (2016).</li><li>Hong, S., Lee, H., Yeo, J., Hwan Ko, ., S, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+selective+laser+methods+for+nanomaterials:+From+synthesis+to+processing.">Digital selective laser methods for nanomaterials: From synthesis to processing.</a> Nano Today. 11, 547-564 (2016).</li><li>Pan, H., 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=High-Troughput+Near-Field+Optical+Nanoprocessing+of+Solution-Deposited+Nanoparticles.">High-Troughput Near-Field Optical Nanoprocessing of Solution-Deposited Nanoparticles.</a> Small. 6 (16), 1812-1821 (2010).</li><li>Ko, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+temperature+thermal+engineering+of+nanoparticle+ink+for+flexible+electronics+applications.">Low temperature thermal engineering of nanoparticle ink for flexible electronics applications.</a> Semiconductor Science and Technology. 31, (2016).</li><li>Mattana, G., Briand, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+Advances+in+Printed+Sensors+on+Foil.">Recent Advances in Printed Sensors on Foil.</a> Materials Today. 19 (2), 88-99 (2016).</li><li>Sekine, T., 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=Fully+Printed+Wearable+Vital+Sensor+for+Human+Pulse+Rate+Monitoring+using+Ferroelectric+Polymer.">Fully Printed Wearable Vital Sensor for Human Pulse Rate Monitoring using Ferroelectric Polymer.</a> Scientific Reports. 8, (2018).</li><li>Molina-Lopez, F., V&#225;squez Quintero, A., Mattana, G., Briand, D., de Rooij, F. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-Area+Compatible+Fabrication+and+Encaplsulation+of+Inkjet-Printed+Humidity+Sensors+on+Flexible+Foils+with+Integrated+Thermal+Compensation.">Large-Area Compatible Fabrication and Encaplsulation of Inkjet-Printed Humidity Sensors on Flexible Foils with Integrated Thermal Compensation.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 23 (2), (2013).</li><li>Aliane, 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=Enhanced+Printed+Temperature+Sensors+on+Flexible+Substrates.">Enhanced Printed Temperature Sensors on Flexible Substrates.</a> Microelectronics Journal. 45 (12), 1612-1620 (2014).</li><li>Narakathu, B. 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=A+novel+fully+printed+and+flexible+capacitive+pressure+sensor.">A novel fully printed and flexible capacitive pressure sensor.</a> IEEE Sensors. , (2012).</li><li>Zirkl, M., 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=PyzoFlex:+a+printed+piezoelectric+pressure+sensing+foil+for+human+machine+interfaces.+Proceedings+Volume+8831,+Organic+Field-Effect+Transistors+XII;+and+Organic+Semiconductors+in+Sensors+and+Bioelectronics+VI.">PyzoFlex: a printed piezoelectric pressure sensing foil for human machine interfaces. Proceedings Volume 8831, Organic Field-Effect Transistors XII; and Organic Semiconductors in Sensors and Bioelectronics VI.</a> SPIE Organic Photonics + Electronics. , (2013).</li><li>Manunza, I., Sulis, A., Bonfiglio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+Sensing+by+Flexible,+Organic,+Field+Effect+Transistors.">Pressure Sensing by Flexible, Organic, Field Effect Transistors.</a> Applied Phyics Letters. 89 (14), (2006).</li><li>Jensen, G. C., Krause, C. E., Sotzing, G. A., Rusling, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkjet-Printed+Gold+Nanoparticle+Electrochemical+Arrays+on+Plastic.+Application+to+Immunodetection+of+a+Cancer+Biomarker+Protein.">Inkjet-Printed Gold Nanoparticle Electrochemical Arrays on Plastic. Application to Immunodetection of a Cancer Biomarker Protein.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 13 (11), 4888-4894 (2011).</li><li>Lesch, 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=Large+Scale+Inkjet-Printing+of+Carbon+Nanotubes+Electrodes+for+Antioxidant+Assays+in+Blood+Bags.">Large Scale Inkjet-Printing of Carbon Nanotubes Electrodes for Antioxidant Assays in Blood Bags.</a> Journal of Electroanalytical Chemistry. 717, 61-68 (2014).</li><li>Sarfraz, J., 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=A+Printed+H2S+Sensor+with+Electro-Optical+Response.">A Printed H2S Sensor with Electro-Optical Response.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 191, 821-827 (2014).</li><li>Sarfraz, J., 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=Printed+Copper+Acetate+Based+H2S+Sensor+on+Paper+Substrate.">Printed Copper Acetate Based H2S Sensor on Paper Substrate.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 173, 868-873 (2012).</li><li>Huang, 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=A+Novel+Paper-Based+Flexible+Ammonia+Gas+Sensor+via+Silver+and+SWNT-PABS+Inkjet+Printing.">A Novel Paper-Based Flexible Ammonia Gas Sensor via Silver and SWNT-PABS Inkjet Printing.</a> SWNT-PABS Inkjet Printing. Sensors and Actuators B: Chemical. 197, 308-313 (2014).</li><li>Kamyshny, A., Steinke, J., Magdassi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-based+inkjet+inks+for+printed+electronics.">Metal-based inkjet inks for printed electronics.</a> Open Applied Physics Journal. 4, 19-36 (2011).</li><li>Perelaer, J., de Gans, B. J., Schubert, U. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ink-jet+Printing+and+Microwave+Sintering+of+Conductive+Silver+Tracks.">Ink-jet Printing and Microwave Sintering of Conductive Silver Tracks.</a> Advanced Materials. 18, 2101-2104 (2006).</li><li>Hummelgard, M., Zhang, R., Nilsson, H. -. E., Olin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+sintering+of+silver+nanoparticle+ink+studied+by+in+situ+TEM+probing.">Electrical sintering of silver nanoparticle ink studied by in situ TEM probing.</a> PLoS One. 6, (2011).</li><li>Kumpulainen, T., 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=Low+temperature+nanoparticle+sintering+with+continuous+wave+and+pulse+lasers.">Low temperature nanoparticle sintering with continuous wave and pulse lasers.</a> Optics and Laser Technology. 43, 570-576 (2011).</li><li>Schr&#246;der, K., McCool, S., Furlan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Broadcast+Photonic+Curing+of+Metallic+Nanoparticle+Films.">Broadcast Photonic Curing of Metallic Nanoparticle Films.</a> Technical Proceedings of the 2006 NSTI Nanotechnology Conference and Trade Show. 3, 198-201 (2006).</li><li>Lopes, A. J., Lee, I. H., MacDonald, E., Quintana, R., Wicker, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+Curing+of+Silver-Based+Conductive+Inks+for+In-Situ+3D+Structural+Electronics+Fabrication+in+Stereolithography.">Laser Curing of Silver-Based Conductive Inks for In-Situ 3D Structural Electronics Fabrication in Stereolithography.</a> Journal Materials Processing Technology. 214 (9), 1935-1945 (2014).</li><li>Faller, L. -. M., Mitterer, T., Leitzke, J. P., Zangl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+Evaluation+of+a+Fast,+High-Resolution+Sensor+Evaluation+Platform+Applied+to+MEMS+Position+Sensing.">Design and Evaluation of a Fast, High-Resolution Sensor Evaluation Platform Applied to MEMS Position Sensing.</a> IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 67 (5), 1014-1027 (2018).</li><li>Faller, L. -. M., Zangl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+Considerations+on+an+Inkjet-Printed+Capacitive+Position+Sensor+for+Electrostatically+Actuated+Resonant+MEMS-Mirror+Systems.">Feasibility Considerations on an Inkjet-Printed Capacitive Position Sensor for Electrostatically Actuated Resonant MEMS-Mirror Systems.</a> Journal of Microelectromechanical Systems. 26 (3), 559-568 (2017).</li><li>Faller, L. -. M., Zangl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+design+of+an+inkjet-printed+capacitive+sensor+for+position+tracking+of+a+MOEMS-mirror+in+a+Michelson+interferometer+setup.">Robust design of an inkjet-printed capacitive sensor for position tracking of a MOEMS-mirror in a Michelson interferometer setup.</a> Proceedings of SPIE 10246, Smart Sensors, Actuators, and MEMS VIII. , (2017).</li><li>Faller, L. -. M., Zangl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+design+of+a+3D-+and+inkjet-printed+capacitive+force/pressure+sensor.">Robust design of a 3D- and inkjet-printed capacitive force/pressure sensor.</a> 2016 17th International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems (EuroSimE). , (2016).</li><li>Wang, P. -. C., 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=The+inkjet+printing+of+catalyst+Pd+ink+for+selective+metallization+apply+to+product+antenna+on+PC/ABS+substrate.">The inkjet printing of catalyst Pd ink for selective metallization apply to product antenna on PC/ABS substrate.</a> 2013 8th International Microsystems, Packaging, Assembly and Circuits Technology Conference (IMPACT). , (2013).</li><li>Quintero, A. V., 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=Printing+and+encapsulation+of+electrical+conductors+on+polylactic+acid+(PLA)+for+sensing+applications.">Printing and encapsulation of electrical conductors on polylactic acid (PLA) for sensing applications.</a> 2014 IEEE 27th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). , (2014).</li><li>Unnikrishnan, D., Kaddour, D., Tedjini, S., Bihar, E., Saadaoui, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CPW-Fed+Inkjet+Printed+UWB+Antenna+on+ABS-PC+for+Integration+in+Molded+Interconnect+Devices+Technology.">CPW-Fed Inkjet Printed UWB Antenna on ABS-PC for Integration in Molded Interconnect Devices Technology.</a> IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 14, 1125-1128 (2015).</li><li>. Lost Wax Printing &amp; Casting Available from: <a target="_blank" href="https://i.materialise.com/en/3d-printing-technologies/lost-wax-printing-casting">https://i.materialise.com/en/3d-printing-technologies/lost-wax-printing-casting</a> (2018)</li><li>Faller, L. -. M., Krivec, M., Abram, A., Zangl, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AM+Metal+Substrates+for+Inkjet-Printing+of+Smart+Devices.">AM Metal Substrates for Inkjet-Printing of Smart Devices.</a> Materials Characterization. , (2018).</li><li>Hutchings, I. M., Martin, G. D., Hutchings, I. M., Martin, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introduction+to+Inkjet+Printing+for+Manufacturing.">Introduction to Inkjet Printing for Manufacturing.</a> Inkjet Technology for Digital Fabrication. , 1-20 (2013).</li><li>Baek, M. I., Hong, M., Korvink, J. G., Smith, P. J., Shin, D. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Equalization+of+Jetting+Performance.">Equalization of Jetting Performance.</a> Inkjet-Based Micromanufacturing. , 159-172 (2012).</li><li>Zhang, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methods for Fabricating Printed Electronics with High Conductivity and High Resolution. , (2014).</li><li>Suganuma, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Introduction to Printed Electronics. , (2014).</li><li>Baxter, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Capacitive Sensors: Design and Applications. , (1997).</li></ol>

ويتجلى وسيلة لافتعال هياكل أجهزة الاستشعار متعدد الطبقات على ركائز طباعة 3D وإحباط. المعادن صباحا، فضلا عن ركائز نوع ورقائق السيراميك و acrylate ترد لتكون مناسبة للطباعة النافثة للحبر متعددة الطبقات، كما يكفي الالتصاق بين الركيزة وطبقات مختلفة، فضلا عن القدرة على التوصيل أو عزل كل منها. وهذا ...

يتم توحيد التصنيع المضافة (ص) كعملية حيث يتم ربط المواد جعل الكائنات من بيانات نموذج ثلاثي الأبعاد. هذا ويتم عادة طبقة فوق طبقة، وهكذا، ويتناقض مع تكنولوجيات التصنيع الاختزالي، مثل تصنيع أشباه الموصلات. وتشمل مرادفات تلفيق 3D للطباعة، والمواد المضافة والعملية المضافة، والتقنيات المضافة، تصنيع طبقة مضافة، تصنيع طبقة وتلفيق حر. ترد هذه المرادفات من التوحيد "المجتمع الأمريكية للاختبار" والمواد (ASTM)1 لتقديم تعريف فريدة من نوعها. في الأدب، الطباعة 3D يشار إلى هذه العملية حيث يكون سمك الكائنات المطبوعة في نطاق سنتيمتر إلى حتى متر2.
العمليات الأكثر شيوعاً، مثل المجسمة3، تمكين طباعة البوليمرات، ولكن 3D-طباعة المعادن أيضا الفعل المتاحة تجارياً. صباحا المعادن يعمل في مجالات متعددة، مثل السيارات، والفضاء الجوي4، والقطاعات الطبية5 . ميزة للهياكل الفضائية هو إمكانية طباعة أجهزة أخف وزنا من خلال تغييرات هيكلية بسيطة (مثلاً، باستخدام تصميم قرص العسل). ونتيجة لذلك، من مواد مع، على سبيل المثال، زيادة القوة الميكانيكية، إلا أن إضافة كمية كبيرة من الوزن (مثلاً، التيتانيوم بدلاً من الألومنيوم)6، يمكن أن تستخدم.
بينما 3D-طباعة البوليمرات بالفعل راسخة، الطباعة 3D المعادن لا تزال موضوع بحث نابضة بالحياة، وقد وضعت مجموعة متنوعة من العمليات 3D-الطباعة للهياكل المعدنية. أساسا، ويمكن الجمع بين الأساليب المتاحة إلى أربع مجموعات،من78، هي: 1) باستخدام الليزر أو شعاع الإلكترون للكسوة في عملية تغذية الأسلاك، 2) تلبد نظم استخدام الليزر أو شعاع الإلكترون، ذوبان 3) بشكل انتقائي باستخدام مسحوق شعاع الليزر أو إلكترون (مسحوق سرير الانصهار)، و 4) binder النفث العملية فيها، عادة، رأس طباعة بنفث حبر يتحرك على الركازة مسحوق ويوزع عامل ملزم.
اعتماداً على هذه العملية، سوف يحمل العينات المصنعة كل الخصائص السطحية والهيكلية المختلفة7. هذه خصائص مختلفة سيتعين النظر في بذل المزيد من الجهود زيادة فونكتيوناليزي الأجزاء المطبوعة (مثلاً، باختلاق أجهزة الاستشعار على الأسطح).
على النقيض من 3D الطباعة، عمليات الطباعة لتحقيق مثل هذا الروغان (مثلاً.، الشاشة والطباعة النافثة للحبر) غطاء تقتصر مرتفعات الكائن من أقل من 100 نانومتر9 يصل إلى عدد قليل ميكرومتر وهي، وبالتالي، كثيرا ما يشار إليها أيضا د 2.5-الطباعة. وبدلاً من ذلك، كانت الحلول المستندة إلى الليزر للزخرفة ذات الدقة العالية أيضا المقترح10،11. استعراض شامل لعمليات الطباعة، تذوب حرارياً تتوقف درجة الحرارة من جسيمات نانوية، وتعطي الطلبات كو12.
على الرغم من أن شاشة الطباعة بشكل جيد في الأدب13،14، الطباعة النافثة للحبر يوفر إمكانية رفع مستوى محسنة، مشفوعة قرار زيادة لطباعة أصغر ميزة الأحجام. وباﻹضافة إلى ذلك، أسلوب طباعة الرقمية، noncontact مما يتيح مرونة ترسب المواد الفنية في ثلاثية الأبعاد. ونتيجة لذلك، يركز عملنا على الطباعة النافثة للحبر.
فعلا استخدمت تكنولوجيا الطباعة النافثة للحبر في تصنيع أقطاب الاستشعار عن المعادن (الفضة، الذهب، البلاتين، إلخ). وتشمل مجالات تطبيق قياس درجة الحرارة15،16، والضغط وسلالة الاستشعار عن17،،من1819، وبيوسينسينج،من2021، فضلا عن غاز أو بخار تحليل22،،من2324. علاج من هذه الهياكل المطبوعة مع تمديد الارتفاع محدودة يمكن القيام به باستخدام تقنيات مختلفة، استناداً إلى الحرارية25، الموجات الدقيقة26، الكهربائية27،28من الليزر، والضوئية المبادئ29 .
المعالجة الضوئية لهياكل طباعة نفث الحبر يسمح للباحثين استخدام أحبار ذات الطاقة العالية، ويمكن علاجها، وموصلة على ركائز مع مقاومة درجات الحرارة المنخفضة. استغلال هذا الظرف، مزيج 2.5 يمكن أن تستخدم عمليات مد و 3D الطباعة لاختلاق نماذج مرنة للغاية في مجال التغليف الذكية30،،من3132 والاستشعار الذكي.
موصلية الركازات المعدنية طباعة 3D الاهتمام بقطاع الطيران، وكذلك في القطاع الطبي. أنه ليس مجرد تحسين استقرار بعض الأجزاء الميكانيكية ولكن مفيد بالقرب من الميدان فضلا عن استشعار سعوية. يوفر سكن معدنية طباعة 3D إضافية التدريع/حراسة من أجهزة الاستشعار الأمامية نظراً لأنها يمكن أن تكون مرتبطة كهربائياً.
والهدف اختﻻق أجهزة باستخدام تكنولوجيا صباحا. وينبغي أن توفر هذه الأجهزة بدقة عالية بما فيه الكفاية في قياس يعملون ل (غالباً في الصغر أو النانو)، وفي الوقت نفسه، أن تفي بمعايير عالية فيما يتعلق بالموثوقية والجودة.
فقد ثبت أن التكنولوجيا صباحا يقدم المستخدم مع ما يكفي من المرونة اختﻻق تصاميم الأمثل33،34 التي تحسين قياس الجودة الشاملة التي يمكن تحقيقها. بالإضافة إلى ذلك، قدمت مجموعة من البوليمرات والطباعة النافثة للحبر طبقة واحدة في البحوث السابقة35،36،،من3738.
في هذا العمل، يتم توسيع الدراسات المتاحة، ويرد استعراض حول الخصائص الفيزيائية لركائز صباحا، مع تركيز على المعادن، ومدى توافقها مع الطباعة النافثة للحبر متعددة الطبقات والمعالجة الضوئية. وتقدم تصميم مثالي لفائف متعدد الطبقات في التكميلية الرقم 1. وتستخدم النتائج لتقديم استراتيجيات للطباعة النافثة للحبر لهياكل أجهزة الاستشعار متعدد الطبقات على ركائز معدنية صباحا.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>PiXDRO LP 50</td>
			<td>Meyer Burger AG</td>
			<td></td>
			<td>Inkjet-Printer with dual-head assembly.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SM-128 Spectra S-class</td>
			<td>Fujifilm Dimatix</td>
			<td></td>
			<td>Printheads with nozzle diameter of 50 &#181;m, 50 pL calibrated dropsize and 800 dpi maximum resolution.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMC-11610/DMC-11601</td>
			<td>Fujifilm Dimatix</td>
			<td></td>
			<td>Disposable printheads with nozzle diameter 21.5 &#181;m, 1 or 10 pL calibrated dropsize</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sycris I50DM-119</td>
			<td>PV Nanocell</td>
			<td></td>
			<td>Conductive silver nanoparticle ink with 50 wt.% silver loading, with an average particle size of 120 nm, in triethylene glycol monomethyl ether.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solsys EMD6200</td>
			<td>SunChemical</td>
			<td></td>
			<td>Insulating, low-k dielectric ink which is a mixture of acrylate-type monomers. Viscosity is 7-9 cps.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dycotec DM-IN-7002-I</td>
			<td>Dycotec</td>
			<td></td>
			<td>UV curable insulator, Surface Tension: 37.4 mN/m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dycotec DM-IN-7003C-I</td>
			<td>Dycotec</td>
			<td></td>
			<td>UV curable insulator, Surface Tension: 29.7 mN/m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dycotec DM-IN-7003-I</td>
			<td>Dycotec</td>
			<td></td>
			<td>UV curable insulator, Surface Tension: 31.4 mN/m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dycotec DM-IN-7004-I</td>
			<td>Dycotec</td>
			<td></td>
			<td>UV curable insulator, Surface Tension: 27.9 mN/m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulseforge 1200</td>
			<td>Novacentrix</td>
			<td></td>
			<td>Photonic curing/sintering equipment.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DektatkXT</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>Stylus Profiler with stylus tip of 12.5 &#181;m diameter and constant force of 4 mg.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C4S</td>
			<td>Cascade Microtech</td>
			<td></td>
			<td>Four-point-probe measurement head.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2000</td>
			<td>Keithley</td>
			<td></td>
			<td>Multimeter to evaluate the measurements using the four-point-probe.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Helios NanoLab600i</td>
			<td>FEI</td>
			<td></td>
			<td>Focused Ion Beam analysis station which provides high-energy gallium ion milling.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SeeSystem</td>
			<td>Advex Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Water contact angle measurement device.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Projet 3500 HDMax</td>
			<td>3D Systems</td>
			<td></td>
			<td>Professional high-resolution polymer 3D-printer. See also (accessed Sep. 2018): https://www.3dsystems.com/sites/default/files/projet_3500_plastic_0115_usen_web.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polytec PU 1000</td>
			<td>Polytec PT</td>
			<td></td>
			<td>Electrically conductive adhesive based on Polyurethane, available</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microdispenser</td>
			<td>Musashi</td>
			<td></td>
			<td>Needle for microdispensing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-assembly station</td>
			<td>Finetech</td>
			<td></td>
			<td>Equipment for assembly of, e.g., printed circuit boards (PCBs) and placing of chemicals (e.g. solder) and SMD parts.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

hybrid printing for the fabrication of smart sensors

أسلوب الجمع بين ثنائيو صنعت ركائز أو رقائق وهو عرض الطباعة النافثة للحبر متعددة الطبقات لتصنيع أجهزة الاستشعار. أولاً، يتم إعداد ثلاث ركائز (acrylate والسيراميك، والنحاس). لتحديد خصائص المواد الناتجة من ركائز هذه، تتم بروفيلوميتير وزاوية الاتصال والمسح الضوئي المجهر الإلكتروني (SEM) وتركيز أيون قياسات الشعاع (التعزيز). العثور على دقة الطباعة يمكن تحقيقها وحجم قطره مناسب لكل الركيزة، ثم، من خلال اختبارات حجم قطره. ثم، هي الطبقات العازلة والموصلة الحبر النافثة للحبر المطبوعة بالتناوب اصطناع هياكل استشعار الهدف. بعد كل خطوة من خطوات الطباعة، تعامل طبقات كل منها على حدة بالمعالجة الضوئية. المعلمات المستخدمة لعلاج من كل طبقة مكيفة تبعاً للحبر المطبوعة، وكذلك على خصائص سطح الركيزة الخاصة بكل منها. لتأكيد الموصلية الناتجة عن ذلك وتحديد نوعية السطح المطبوع، يتم التحقيق أربع نقاط والقياسات بروفيلوميتير. أخيرا، تظهر مجموعة قياس والنتائج التي حققها نظام استشعار طباعة جميع إظهار نوعية قابلة للتحقيق.

من الصور ووزارة شؤون المرأة هو مبين في الشكل 1، يمكن استخلاص استنتاجات بشأن برينتابيليتي على ركائز منها. أشرطة مقياس مختلفة بسبب نطاقات مختلفة لخشونة السطح. في الشكل 1a، تظهر على سطح الركازة النحاس، وهو اسلس بكثير. الشكل 1 ج?...

Watch this Scientific Journal Video about Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors at JoVE.com

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

الهجين الطباعة لتصنيع أجهزة الاستشعار الذكية

نقدم هنا بروتوكولا لتصنيع هياكل استشعار متعدد الطبقات طباعة نفث الحبر على ركائز ثنائيو المصنعة وإحباط.

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...

ونحن نركز على الجمع بين ركائز 3D المطبوعة وطباعة نافثة للحبر التي تخضع لبحث حية. ونحن نعتقد أن الجمع بين هذه يمكن تمكين مفهوم نظام الرقابة كاملة وطبيعية في خطوط الإنتاج الآلي في الروبوتات التعاونية. وبالتالي فإن الميزة الرئيسية لهذه التقنية هو استخدامه.في حين أنه لا يزال يضمن جودة عالية من القياسات التي تم الحصول عليها. التي يتم جمعها مع النماذج الأولية لنظام التبني عن بعد. عند الجمع بين الطباعة ثلاثية الأبعاد وناثة للحبر من أجل الوظائف.من المهم مراعاة خصائص الركيزة وكذلك خصائص الحبر للطبقات الفردية. أيضا, جرعة علاج يعتمد على مزيج من كليهما. تصنيع الركيزة السيراميك من قبل الطباعة الحجرية القائمة على تكنولوجيا تصنيع السيراميك.لتلفيق وصلات على ركائز غير موصل، الاستغناء عن درجة حرارة منخفضة، لاصق موصل قابل للشفاء، مع ضغط الوقت موزع صغير شنت على محطة تجميع الصغرى في عبر المناسبة من الأجزاء المطبوعة. ترك الربط ملفقة لتجف لمدة عشر دقائق في ثلاث وعشرين درجة مئوية ومع الضغط المحيط. بعد إعداد نظام الطباعة النافثة للحبر وفحص خصائص السطح للحصول على القدرة على الطباعة كما هو موضح في بروتوكول النص.إصلاح الركيزة على الجدول الركيزة باستخدام شريط لاصق ووضع علامة على موقعها بشكل مناسب. ضبط معلمات الفوهة والطباعة في إعدادات واجهة البرنامج عن طريق تحرير خصائص رأس الطباعة في واجهة برامج الطابعات. نقل رأس الطباعة إلى وضع عرض الإفلات باستخدام الخيار الانتقال إلى إسقاط موضع العرض في واجهة برنامج الطابعات ومراقبة نقل الحبر.إذا لزم الأمر ضبط معلمات الطباعة لتحسين القذف. اختر الفوهة التي تُقذف قطرات الحبر المحددة جيداً والمجانسة للطباعة. أدخل عدد الفوهة المختارة في تفضيلات الطابعات.إجراء اختبارات حجم الإفلات لتحديد حجم قطرة مطبوعة واحدة على الركيزة للقيام بذلك طباعة نقش إسقاط باستخدام تكوين طابعة معروفة. تحديد حجم الإسقاط المحقق، باستخدام مجهر معايرة أو نظام الكاميرا المدمجة في الطابعة. تأكد من أن دقة الطباعة المستخدمة لاحقًا مناسبة لتبول الحبر الملاحظ لتصنيع سطح متجانس ومغلق.طباعة بنيات متعددة مع طبقة من الحبر المستخدمة لطبقة الجهاز الأول على ركيزة وهمية. استخدام عملية علاج الضوئية للحبر العازل على الركيزة المعدنية. افتح علبة معدات المعالجة الضوئية التي تحتوي على جدول الركيزة.نقل العينة إلى الجدول الركيزة من معدات العلاج الضوئية وإصلاحه وفقا لذلك. ضبط ارتفاع الجدول الركيزة المعدات باستخدام محور الدوران الجدول لنقل العينة إلى مستوى التركيز من معدات المعالجة. أغلق الدرج، واضبط ملف تعريف المعالجة كما أوصى به المورد للمواد المطبوعة وواجهة برامج المعدات واضغط على زر البدء.اضبط معلمات الفوهة والطباعة كما هو موضح في بروتوكول النص ثم قم بإجراء الطباعة. كرر طباعة طبقة واحدة من الحبر حتى يكون تجانس الطباعة مرضياً. التحكم في تجانس الطبقة المطبوعة، باستخدام مجهر معايرة.أو استخدام نظام الكاميرا المدمجة في الطابعة. نقل الكاميرا الطابعة إلى موضع الطباعة ومراقبة جودة الطباعة المعطاة في واجهة برنامج الطابعة. للحبر الفضي على الركيزة السيراميك، واستخدام علاج الحرارة في الفرن.كما هو مستحسن مع الحبر. لعلاج الحبر المطبوع صبغ كهربائي استخدام معدات المعالجة الضوئية مع 200 فولت من الجهد البنكي وبنبضات ميلي ثانية واحدة، وتكرار النبضات ثماني مرات على تردد واحد هيرتز. تنفيذ قياسات مقياس الملامح لتحديد مدى خشونة وسماكة الطبقة المطبوعة.ضع العينة على الجدول الركيزة من مقياس الملامح. إذا لم شحذ، شحذ رئيس القياس باستخدام الزر المعني في البرنامج. اختر الدقة والمساحة، التي يجب تعيينها.ضع رأس القياس في موضع البداية وابدأ القياس. عند الانتهاء من القياس، تحقق من النتيجة للاتساق، وحفظ البيانات. بعد تعديل الطابعة والمعلمات المعالجة، للطبقات اللاحقة كما هو موضح في بروتوكول النص.إصلاح sustrate على الجدول الركيزة في موضع ملحوظ سابقا. اضبط معلمات الفوهة والطباعة كما كان من قبل. حدد النقطة المرجعية المناسبة لطباعة النقش، وتأكد من أن النقوش المطبوعة محاذاة بشكل جيد مع بعضها البعض لضمان الأداء الوظيفي المناسب للجهاز بعد ذلك.قم بتحميل ملف SVG ذي الصلة بالوضوح والحجم المناسبين. تنفيذ الطباعة. كرر peintin من طبقة واحدة من الحبر حتى التجانس من الطباعة مرضية.التحكم في تجانس الطبقة المطبوعة تحت المجهر. هنا، يتم استخدام نظام الكاميرا في ثناياه عوامل الطابعة. استخدام العلاج الضوئي فقط لعلاج هذه الطبقة.استخدم المعلمات المحددة مسبقًا، لطبقة عازلة أو طبقة موصلة على العوازل. بعد علاج، السيطرة على خصائص electircal والهيكلية للطبقة المطبوعة. لتحديد ما إذا كان نطاق الموصلية لطبقة الموصلة مقبولة، استخدم متعدد الأطراف.لتحديد جودة السطح للركائز المطبوعة ثلاثية الأبعاد. يتم مسح التحليل المجهري الإلكتروني. يظهر سطح الركيزة النحاسية، والتي هي أكثر سلاسة.على العكس من ذلك، الصلب كركيزة غير قابلة للاستخدام للطباعة النفاثة الحبر، وذلك بسبب المسامية العالية وزاوية الاتصال غير مستقرة. أيضا، هي صور SEM من الركيزة البرونزية وسطح العينة التيتانيوم. ومساحات موصل على الركيزة السيراميك الألومنيوم على أساس لها التجانس السطحي جيدة.كما هو متصور هنا كما نعومة من المنحنيات الزرقاء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحديد الأسطح التي تُفقد تكاملها الهيكلي بواسطة التدرجات الكبيرة في ملفات تعريف الارتفاع الخاصة بها. يتم جمع نتائج القياس هذه باستخدام المتظاهرين ، والذي يستخدم مدير استشعار القدرات.هنا، يوضح نعومة المنحنيات الجودة العالية التي يمكن تحقيقها على الرغم من أوجه القصور الهيكلية التي قد تنتج عن عمليات الطباعة. والخطوات الأكثر أهمية هي ضمان التجانس الكافي والتحكم في الخصائص السطحية للهياكل المطبوعة. وهذه المقاييس عوامل تمكينية حاسمة للخطوات اللاحقة.مزيج من ركائز 3D المطبوعة والطباعة النافثة للحبر كوسيلة للوظيفية هي من المهم للغاية يبدأ تطوير الأجهزة الروبوتية في المستقبل والإنتاج الآلي. وتتيح هذه التقنيات تصنيع نظم الاستشعار القابلة للتكيف لاستخدامها في التعديل التحديثي وفي نظم قابلة للتطابق. والتي تعتبر مستقبل الروبوتات التعاونية.

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

تلفيق من VB<sub&gt; 2</sub&gt; / الخلايا الكهروكيميائية الهواء للاختبار

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

تجارب على الموجات فوق الصوتية التزييت باستخدام Tribometer Piezoelectrically بمساعدة وProfilometer البصرية

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

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

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

الطباعة تصنيع السائبة متغاير الخلايا الشمسية و<em&gt; في الموقع</em&gt; الصرف توصيف

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

Nanostructured Ag-zeolite Composites as Luminescence-based Humidity Sensors

المركبات ذات البنية النانومترية حج-الزيوليت كما مجسات الرطوبة أساس التلألؤ،

Small silver clusters confined inside zeolite matrices have recently emerged as a novel type of highly luminescent materials. Their emission has high ...

Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

ختم قابلة الطباعة وتصنيع الأسطح هيميويكينج

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. ...

Quantifying the Relative Thickness of Conductive Ferromagnetic Materials Using Detector Coil-Based Pulsed Eddy Current Sensors

التحديد الكمي للسمك النسبي للمواد المغناطيسية الموصلة باستخدام جهاز الكشف القائم علي لفائف نبض الدوامة مجسات الحالية

Thickness quantification of conductive ferromagnetic materials by means of non-destructive evaluation (NDE) is a crucial component of structural health ...

Multimodal 3D Printing of Phantoms to Simulate Biological Tissue

الطباعة المتعددة الوسائط 3D من الأشباح لمحاكاة الانسجه البيولوجية

Biomedical optical imaging is playing an important role in diagnosis and treatment of various diseases. However, the accuracy and the reproducibility of ...

Fabrication of Compressed Hosiery and Measurement of its Pressure Characteristic Exerted on the Lower Limbs

تصنيع هوسيري مضغوط وقياس خصائص الضغط التي تمارس على الأطراف السفلية

This article reports the pressure characteristic measurement of compressed hosiery via direct and indirect methods. In the direct method, an interface ...

Fabrication of Carbon-Based Ionic Electromechanically Active Soft Actuators

تصنيع الاكتورات اللينة الفعالة الكهربية الفعالة من الكربون

Ionic electromechanically active capacitive laminates are a type of smart material that move in response to electrical stimulation. Due to the soft, ...

3D Printing - Evaluating Particle Emissions of a 3D Printing Pen

الطباعة ثلاثية الأبعاد - تقييم انبعاثات الجسيمات من قلم الطباعة ثلاثية الأبعاد

Three-dimensional (3D) printing as a type of additive manufacturing shows continuing increase in application and consumer popularity. The fused filament ...