Name: hybrid printing for the fabrication of smart sensors
Uploaded: 2019-01-31T13:00:00
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この作品は、彗星 K1 ASSIC オーストリア スマート システム統合研究センターによってサポートされています。彗星コンピテンス センターの優秀な技術プログラムは、ケルンテン州とシュタイアー マルク州の連邦州、BMWFW、bmvit 作動によってサポートされます。

注意: 考慮インキ ・接着剤を使用する前に関連する材料安全性データ シート (MSDS) を参照してください。雇われたナノ粒子インクや接着剤は、毒性や発癌性物質、フィラーに依存して可能性があります。サンプルの準備やインク ジェット印刷を実行するときに、すべての適切な安全対策を使用して、適切な個人用保護具 (保護メガネ、手袋、白衣、フルレングスのパンツ、閉じてつま先の靴)...

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	<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>

3 D プリント基板と箔の多層センサー構造を作製する方法が示されています。午前金属とセラミックとアクリル酸の種類と箔基板が多層インク ジェット印刷、異なる層と基板との密着性は十分とそれぞれの導電性や絶縁の機能に合うように表示されます。これは、絶縁材料の導電構造の層を印刷によって表示でした。さらに、互いを損なうことがなく、印刷およびすべてのレイヤーのプロセ?...

添加剤の製造 (AM) は、材料が 3 D モデルのデータからオブジェクトを作るに参加しているプロセスとして標準化されています。これは層の層には通常行われますそして、したがって、減法の製造技術、半導体製造などとは対照的します。類義語には、3 D 印刷、添加剤の製造、添加剤のプロセス、添加技術、添加剤の層の製造、層製造、造形が含まれます。これらの類義語は、独自の定義を提供するアメリカ社会のテストおよび材料 (は ASTM)1標準化から再現しています。本邦では、3 D 印刷を印刷オブジェクトの厚さもメートル2センチの範囲では、プロセスと呼びます。
光造形3などのより一般的なプロセス、ポリマーの印刷を有効にするが、金属の 3 D 印刷は既に市販されても。自動車、航空宇宙の4、および医療5セクターのように吸気エリアの金属の午前を採用します。航空宇宙構造物の利点は、単純な構造の変化 (例えば、ハニカム デザインを使用して) を介して軽量デバイスを印刷することです。その結果、材料で、例えばより機械的強度、重量 (例えば、チタン アルミニウムの代りに)6のかなりの量を追加、それ以外の場合、用いることができます。
高分子の 3 D 印刷が既に確立している金属 3 D 印刷はまだ活気のある研究テーマ、金属構造物の 3 D 印刷のさまざまなプロセスが開発されています。4 つのグループ7,8、すなわち 1) を使用してレーザーや電子ビーム ワイヤ供給プロセスにおけるクラディングのレーザーや電子ビーム、3) 選択的に溶融パウダーを使用してを使用して 2) 焼結システムに利用可能な方法をまとめることが基本的には、レーザーや電子ビーム (粉末ベッド融合)、4)、一般的には、インク ジェット ヘッド粉末基板上に移動、プロセス分配するための結合剤を噴射バインダー。
プロセスによってそれぞれ製造されたサンプルは、異なる表面および構造特性7を展示いたします。別のプロパティはさらに印刷された部品 (例えば、彼らの表面のセンサーを製造して) を施していき、さらに考慮する必要があります。
このような高機能化を達成するために処理する印刷、3 D 印刷とは対照的 (e.g、スクリーンとインク ジェット印刷) カバーのみ未満 100 nm9最大数のマイクロメータとは、オブジェクトの高さ、頻繁にまたと呼ばれます。2.5 D-印刷または、高解像度のパターンのレーザー ベースのソリューションも提案10,11います。印刷プロセスの包括的な見直し、熱依存溶かすナノ粒子の温度とアプリケーションは Ko12によって与えられます。
スクリーン印刷文献13,14で確立している、インク ジェット印刷は、機能サイズを小さく印刷するための解像度を上げると共に、改善されたアップスケー リング機能を提供します。それに加えて、三次元の機能性材料の柔軟な成膜を可能にデジタル非接触印刷方法です。その結果、私たちの仕事は、インク ジェット印刷に焦点を当てた。
インク ジェット印刷技術は、金属 (銀、金、プラチナ、等) 検出電極の作製で既に採用されています。アプリケーションなど、圧力、ひずみセンシング17,18,19, とバイオセンシング20,21, と同様にガス又は蒸気の温度測定15,16解析22,23,24。熱25、電子レンジ26、27電気、レーザー28に基づくさまざまな技術を使用して行われ、光にすることができます拡張子が限った限られた高さのような印刷の構造物の養生29原則。
インク ジェット プリントの構造の光硬化低温抵抗基板上への高エネルギー、硬化性、導電性のインキを使用する研究者をことができます。この状況では、2.5 の組み合わせを悪用するスマート包装30,31,32スマート センサーの領域に非常に柔軟なプロトタイプを製造する D および 3 D 印刷プロセスを用いることができます。
3 D プリントされた金属基板の導電率は医療分野だけでなく、航空宇宙部門に興味あります。それはちょうど特定の部分の機械的安定性を向上しませんが、静電容量センシングし同様、近距離で有利。3 D プリントの金属製のハウジングは、電気的に接続することができますので、追加シールド/警備センサーのフロント エンドを提供します。
目的は、午前技術を用いたデバイスを作製することです。これらのデバイスは、(マイクロ ・ ナノスケール) で頻繁に用いられる測定で十分に高い解像度を提供する必要があり、同時に彼らは信頼性と品質に関して高い基準を満たす必要があります。
午前技術達成できる測定品質全体の向上に最適化されたデザイン33,34を作製する十分な柔軟性をユーザーに提示することが示されています。さらに、ポリマーと単層のインク ジェット印刷の組み合わせは、前研究35,36,37,38で提示されています。
この作業で利用できる研究の拡張、AM 基板、金属、焦点と多層インク ジェット印刷と光硬化との互換性の物理的性質についてのレビューを提供します。模範的な多層コイル デザインは補足図 1で提供しています。結果は、午前金属基板上への多層センサー構造のインク ジェット印刷の戦略を提供するために使用されます。

<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

相加的に結合する方法基板または箔の製造し、センサー デバイス作製のための多層インク ジェット印刷が表示されます。最初、(アクリル酸・陶器・銅) の 3 つの基板を用意しています。これらの基板の結果材料特性を決定するには、集束イオンビーム (fib) 測定、走査型電子顕微鏡 (SEM)、接触角測定機を行います。達成可能な印刷解像度と各基板のボリュームを適切なドロップは、ドロップ サイズ テストを通じて、発見します。その後、絶縁、導電性インクのレイヤーは、ターゲット センサー構造を作製する交互印刷インク ジェットです。各印刷手順の後は、それぞれレイヤー個別に光硬化によって扱われます。各レイヤーの硬化に使用するパラメーターは、印刷インクも、それぞれの基質の表面の特性に合わせられます。結果の導電率を確認して印刷面の品質を決定するには、4 点プローブと測定機の測定が行われます。最後に、達成可能な品質を実証する測定セットアップとそのようなセンサーのすべて印刷システムによって得られた結果を示します。

図1 SEM 画像からそれぞれの基板上に印刷適性の結論を描画できます。スケール バーは、表面粗さの範囲が異なるために異なる。図 1 aではるかに滑らかである銅の基板の表面が表示されます。図 1 c、その一方で、番組鋼基板 (表 2を参照してください) 高気孔率と不安定な接触角によるイ?...

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Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

ハイブリッド スマート センサーの作製のための印刷

ここの相加的製造基板上箔インク ジェット印刷多層センサー構造の作製のためのプロトコルを提案する.

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

3Dプリント基板と、鮮やかな研究の対象となるインクジェット印刷の組み合わせに焦点を当てています。私たちは、その組み合わせが協調ロボット工学の自動化された生産ラインで完全かつ正常な検閲システムの概念を可能にすることができると信じています。したがって、この手法の主な利点は、その使用です。それはまだ得られた測定の高品質を保証している間。これは、テレ採用システムのプロトタイプで収集されます。機能化のために3Dとインクジェット印刷を組み合わせる場合。個々の層のインクの特性だけでなく、基質の特性も考慮することが重要です。また、硬化用量は、両方の組み合わせに依存する。リソグラフィベースのセラミック製造技術によりセラミック基板を製造します。非導電性の基材上の相互接続を製造するには、マイクロアセンブリステーションに取り付けられた時間圧力マイクロディスペンサーを印刷された部品の適切なビアに取り付けた、低温で硬化可能な導電性接着剤を分配します。加工された相互接続を摂氏23度で10分間乾燥させ、周囲の圧力で乾燥させます。インクジェット印刷システムの調製後、テキストプロトコルに記載されているように印刷能力のための表面特性の検査。粘着テープを使用して基板テーブル上に基板を固定し、その位置を適宜マークします。プリンタソフトウェアインターフェイスでプリントヘッドのプロパティを編集して、ソフトウェアインタフェースの設定でノズルと印刷パラメータを調整します。プリンタソフトウェアインターフェイスの[ビュー位置をドロップする]オプションを使用して、印刷ヘッドをドロップビュー位置に移動し、インクの噴出を観察します。必要に応じて、出力パラメータを調整して、ジェットを最適化します。印刷用インクの適切に定義された、均質な滴を排出するノズルを選択します。プリンタの環境設定で、選択したノズルの番号を入力します。ドロップサイズテストを実行して、基板上の1つの印刷されたドロップのサイズを決定し、既知のプリンタ構成を使用してドロップパターンを印刷します。キャリブレーションされた顕微鏡またはプリンタの内蔵カメラシステムを使用して、達成されたドロップサイズを決定します。その後使用される印刷解像度が、均質で閉じた表面を作製するために観察されたインク濡れに適していることを確認します。ダミー基板上に最初のデバイス層に使用されるインクの層を持つ複数の構造を印刷します。金属基板上の絶縁インク用フォトニック硬化工程を使用します。基板テーブルを含むフォトニック硬化装置のトレイを開きます。試料をフォトニック硬化装置の基板テーブルに移動し、それに応じて固定します。テーブルスピンドルを使用して、機器基板テーブルの高さを調整し、試料を硬化装置のフォーカス面に移動します。トレイを閉じ、印刷物と機器のソフトウェアインターフェイスのサプライヤーが推奨する硬化プロファイルを調整し、スタートボタンを押します。テキスト プロトコルの説明に従ってノズルと印刷パラメータを調整し、印刷を実行します。印刷の均質性が満足できるまで、1層のインクの印刷を繰り返します。較正された顕微鏡を使用して、印刷された層の均質性を制御する。またはプリンタの内蔵カメラシステムを使用しています。プリンタのカメラを印刷位置に移動し、プリンタソフトウェアインタフェースで指定された印刷品質を確認します。セラミック基板上の銀インクの場合は、オーブンで熱硬化を使用します。インクで推奨される。印刷された色素電気インクを硬化させるためには、200ボルトのバンク電圧と1ミリ秒のパルスを備えたフォトニック硬化装置を使用し、1つのヘルツの周波数でパルスを8回繰り返します。プロフィルメーター測定を行い、印刷された層の粗さと厚さを測定します。プロフィロメータの基板テーブルにサンプルを置きます。磨かれていない場合は、ソフトウェアのそれぞれのボタンを使用して測定ヘッドを磨きます。マッピングする必要がある解像度と領域を選択します。測定ヘッドを開始位置に置き、測定を開始します。測定が完了したら、結果の整合性を確認し、データを保存します。プリンタの調整後およびパラメータ硬化を行い、テキストプロトコルに記載されているように、後続の層に対する。以前にマークされた位置で基板テーブルのサスレートを固定します。ノズルと印刷パラメータを以前と同様に調整します。パターンを印刷する適切な参照点を選択し、印刷されたパターンが互いに適切に揃っていることを確認して、デバイスの適切な機能を後で確認します。適切な解像度とサイズで、それぞれの SVG ファイルをロードします。印刷を実行します。1層のインクのペインチンを、印刷物の均質性が満足できるものになるまで繰り返します。顕微鏡下で印刷層の均質性を制御します。ここでは、プリンタの内蔵カメラシステムが使用されます。この層の硬化のためだけにフォトニック硬化を使用してください。絶縁体上の絶縁層または導電層については、事前に決定されたパラメータを使用してください。硬化後、印刷された層の選択特性と構造特性を制御します。導電層の導電率範囲が許容可能かどうかを判断するには、マルチミタを使用する。3Dプリント基板の表面品質を決定する。走査電子顕微鏡分析を行います。銅基板の表面が示されており、これははるかに滑らかである。逆に、インクジェット印刷には使用できない基板としての鋼材は、空隙率が高く、接触角が不安定なためである。また、ブロンズ基板とチタン試料表面のSEM画像も示す。アルミニウムベースのセラミック基板上の導電性の道は良好な表面均質性を有する。青い曲線の滑らかさとしてここに視覚化されるように。さらに、構造の整合性を失うサーフェスは、高さプロファイルの大きな勾配によって識別できます。これらの測定結果は、容量感知主を用いたデモンストレーターを用いて収集される。ここでは、曲線の滑らかさは、印刷プロセスから生じる可能性のある構造的な欠陥にもかかわらず、高い達成可能な品質を示しています。最も重要なステップは、十分な均質性を確保し、印刷された構造の表面特性を制御することです。これらの指標は、後続のステップの重要な要因です。機能化のための手段として3Dプリント基板とインクジェット印刷の組み合わせは、将来のロボットデバイスの開発と自動化生産を開始する重要な。これらの技術により、適合システムの改造や適合型システムに使用する、適応可能なセンサーシステムの製造が可能になります。これは、共同ロボット工学の未来と考えられています。

Research

JoVE Journal

Engineering

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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

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検出器コイルベースパルス渦電流センサを用いた導電性強磁性材料の相対厚度の定量

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

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