Name: elaborate control of inkjet printer for fabrication of chip-based supercapacitors
Uploaded: 2021-11-30T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Elaborate Control of Inkjet Printer for Fabrication of Chip-based Supercapacitors at JoVE.com

تم دعم هذا العمل من قبل الشركة الكورية للطاقة الكهربائية (رقم المنحة: R21XO01-24) ، وبرنامج تطوير الكفاءات لمتخصصي الصناعة في MOTIE الكورية التي تديرها KIAT (No. P0012453)، ومنحة جامعة تشونغ آنغ لأبحاث الدراسات العليا لعام 2021.

1. تصميم نمط باستخدام برنامج ثنائي الفينيل متعدد الكلور CAD
<ol><li>قم بتشغيل برنامج CAD. انقر فوق الزر "ملف " أعلى نافذة البرنامج. لتشكيل ملف مشروع جديد ، انقر فوق الزر جديد و Project .</li>
	<li>لإنشاء ملف اللوحة، انقر فوق الأزرار ملف وجديد ولوح...

<ol>
	<li>Valentine, A. D., 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=Hybrid+3D+printing+of+soft+electronics.">Hybrid 3D printing of soft electronics.</a> Advanced Materials. 29 (40), 1703817 (2017).</li><li>Liang, K., Carmone, S., Brambilla, D., Leroux, J. -. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+printing+of+a+wearable+personalized+oral+delivery+device:+A+first-in-human+study.">3D printing of a wearable personalized oral delivery device: A first-in-human study.</a> Science Advances. 4 (5), (2018).</li><li>Joshi, S. C., Sheikh, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+printing+in+aerospace+and+its+long-term+sustainability.">3D printing in aerospace and its long-term sustainability.</a> Virtual and Physical Prototyping. 10 (4), 175-185 (2015).</li><li>Wang, S., 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=Paper-based+chemiluminescence+ELISA:+Lab-on-paper+based+on+chitosan+modified+paper+device+and+wax-screen-printing.">Paper-based chemiluminescence ELISA: Lab-on-paper based on chitosan modified paper device and wax-screen-printing.</a> Biosensors and Bioelectronics. 31 (1), 212-218 (2012).</li><li>Vohra, 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=Low-cost+and+green+fabrication+of+polymer+electronic+devices+by+push-coating+of+the+polymer+active+layers.">Low-cost and green fabrication of polymer electronic devices by push-coating of the polymer active layers.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (30), 25434-25444 (2017).</li><li>Sch&#252;ffelgen, P., 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=Selective+area+growth+and+stencil+lithography+for+in+situ+fabricated+quantum+devices.">Selective area growth and stencil lithography for in situ fabricated quantum devices.</a> Nature Nanotechnology. 14 (9), 825-831 (2019).</li><li>Karim, N., Afroj, S., Tan, S., Novoselov, K. S., Yeates, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All+inkjet-printed+graphene-silver+composite+ink+on+textiles+for+highly+conductive+wearable+electronics+applications.">All inkjet-printed graphene-silver composite ink on textiles for highly conductive wearable electronics applications.</a> Scientific Reports. 9 (1), 8035 (2019).</li><li>Singh, M., Haverinen, H. M., Dhagat, P., Jabbour, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkjet+printing-Process+and+its+applications.">Inkjet printing-Process and its applications.</a> Advanced Materials. 22 (6), 673-685 (2010).</li><li>An, 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=Three-dimensional+multi-recognition+flexible+wearable+sensor+via+graphene+aerogel+printing.">Three-dimensional multi-recognition flexible wearable sensor via graphene aerogel printing.</a> Chemical Communications. 52 (73), 10948-10951 (2016).</li><li>Ko, S. H., Chung, J., Hotz, N., Nam, K. H., Grigoropoulos, C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal+nanoparticle+direct+inkjet+printing+for+low-temperature+3D+micro+metal+structure+fabrication.">Metal nanoparticle direct inkjet printing for low-temperature 3D micro metal structure fabrication.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20 (12), 125010 (2010).</li><li>Li, 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=Efficient+inkjet+printing+of+graphene.">Efficient inkjet printing of graphene.</a> Advanced Materials. 25 (29), 3985-3992 (2013).</li><li>Burke, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultracapacitors:+why,+how,+where+is+the+technology.">Ultracapacitors: why, how, where is the technology.</a> Journal of Power Sources. 91 (1), 37-50 (2000).</li><li>Qorbani, M., Khajehdehi, O., Sabbah, A., Naseri, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ti-rich+TiO2+tubular+nanolettuces+by+electrochemical+anodization+for+all-solid-state+high-rate+supercapacitor+devices.">Ti-rich TiO2 tubular nanolettuces by electrochemical anodization for all-solid-state high-rate supercapacitor devices.</a> ChemSusChem. 12 (17), 4064-4073 (2019).</li><li>Areir, M., Xu, Y., Harrison, D., Fyson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+printing+of+highly+flexible+supercapacitor+designed+for+wearable+energy+storage.">3D printing of highly flexible supercapacitor designed for wearable energy storage.</a> Materials Science and Engineering: B. 226, 29-38 (2017).</li><li>Fialkov, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+application+in+chemical+power+sources.">Carbon application in chemical power sources.</a> Russian Journal of Electrochemistry. 36 (4), 345-366 (2000).</li><li>Pandolfo, A. G., Hollenkamp, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+properties+and+their+role+in+supercapacitors.">Carbon properties and their role in supercapacitors.</a> Journal of Power Sources. 157 (1), 11-27 (2006).</li><li>Egorov, V., Gulzar, U., Zhang, Y., Breen, S., O'Dwyer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+3D+printing+methods+and+materials+for+electrochemical+energy+storage.">Evolution of 3D printing methods and materials for electrochemical energy storage.</a> Advanced Materials. 32 (29), 2000556 (2020).</li><li>Seol, M. -. 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=All-printed+in-plane+supercapacitors+by+sequential+additive+manufacturing+process.">All-printed in-plane supercapacitors by sequential additive manufacturing process.</a> ACS Applied Energy Materials. 3 (5), 4965-4973 (2020).</li><li>Park, S. H., Kaur, M., Yun, D., Kim, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hierarchically+designed+electron+paths+in+3D+printed+energy+storage+devices.">Hierarchically designed electron paths in 3D printed energy storage devices.</a> Langmuir. 34 (37), 10897-10904 (2018).</li><li>Sajedi-Moghaddam, A., Rahmanian, E., Naseri, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkjet-printing+technology+for+supercapacitor+application:+Current+state+and+perspectives.">Inkjet-printing technology for supercapacitor application: Current state and perspectives.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 12 (31), 34487-34504 (2020).</li><li>Komuro, N., Takaki, S., Suzuki, K., Citterio, D. <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+(bio)chemical+sensing+devices.">Inkjet printed (bio)chemical sensing devices.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 405 (17), 5785-5805 (2013).</li><li>Kim, J., Kumar, R., Bandodkar, A. J., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+materials+for+printed+wearable+electrochemical+devices:+A+review.">Advanced materials for printed wearable electrochemical devices: A review.</a> Advanced Electronic Materials. 3 (1), 1600260 (2017).</li><li>Calvert, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkjet+printing+for+materials+and+devices.">Inkjet printing for materials and devices.</a> Chemistry of Materials. 13 (10), 3299-3305 (2001).</li><li>Zhou, Z., 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-throughput+characterization+of+fluid+properties+to+predict+droplet+ejection+for+three-dimensional+inkjet+printing+formulations.">High-throughput characterization of fluid properties to predict droplet ejection for three-dimensional inkjet printing formulations.</a> Additive Manufacturing. 29, 100792 (2019).</li><li>Ebnesajjad, S., Ebnesajjad, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Adhesives and Surface Preparation. , 21-30 (2011).</li></ol>

يتم تضمين الخطوات الهامة في هذا البروتوكول في إعداد معلمة البرنامج لطباعة النمط المصمم عن طريق ضبط قيم المعلمات بدقة. يمكن أن تؤدي الطباعة المخصصة إلى التحسين الهيكلي والحصول على خصائص ميكانيكية جديدة19. يمكن استخدام طريقة الطباعة النافثة للحبر مع التحكم في معلمات البرامج لل...

في العقود الماضية ، تم تطوير طرق طباعة متعددة لمختلف التطبيقات ، بما في ذلك الأجهزة القابلة للارتداء1 والمستحضرات الصيدلانية2 ومكونات الفضاء الجوي3. يمكن تكييف الطباعة بسهولة لمختلف الأجهزة ببساطة عن طريق تغيير المواد المراد استخدامها. علاوة على ذلك ، فإنه يمنع إهدار المواد الخام. لتصنيع الأجهزة الإلكترونية، تم تطوير العديد من طرق الطباعة مثل طباعة الشاشة4 والطلاء بالدفع5 والطباعة الحجرية6. وبالمقارنة مع تقنيات الطباعة هذه، تتمتع طريقة الطباعة النافثة للحبر بمزايا متعددة، بما في ذلك تقليل نفايات المواد، والتوافق مع الركائز المتعددة7، والتكلفة المنخفضة8، والمرونة9، والمعالجة في درجات الحرارة المنخفضة10، وسهولة الإنتاج الضخم11. ومع ذلك ، بالكاد تم اقتراح تطبيق طريقة الطباعة النافثة للحبر لبعض الأجهزة المتطورة. هنا ، نقدم بروتوكولا يضع إرشادات مفصلة لاستخدام طريقة الطباعة النافثة للحبر لطباعة جهاز مكثف فائق.
تظهر المكثفات الفائقة، بما في ذلك المكثفات الزائفة والمكثفات الكهروكيميائية المزدوجة الطبقة (EDLCs)، كأجهزة لتخزين الطاقة يمكنها أن تكمل بطاريات الليثيوم أيون التقليدية12,13. على وجه الخصوص ، EDLC هو جهاز تخزين طاقة واعد بسبب تكلفته المنخفضة وكثافة الطاقة العالية وعمر الدورة الطويلة14. يستخدم الكربون المنشط (AC) ، الذي يحتوي على مساحة سطح محددة عالية وموصلية ، كمادة قطب كهربائي في EDLCs15 التجارية. تسمح خصائص التيار المتردد هذه ل EDLCs بأن يكون لها سعة كهروكيميائية عالية16. تحتوي EDLCs على الحجم السلبي في الأجهزة عند استخدام طريقة التصنيع التقليدية ذات الحجم الثابت. مع الطباعة النافثة للحبر، يمكن دمج EDLCs بالكامل في تصميم المنتج. ولذلك، فإن الجهاز الذي يتم تصنيعه باستخدام طريقة الطباعة النافثة للحبر أفضل وظيفيا من الجهاز الذي تم تصنيعه بواسطة المنهجيات الحالية ذات الحجم الثابت17. إن تصنيع EDLCs باستخدام طريقة الطباعة النافثة للحبر الفعالة يزيد من استقرار EDLCs وطول عمرها ويوفر عاملا حرا الشكل18. تم تصميم أنماط الطباعة باستخدام برنامج PCB CAD وتحويلها إلى ملفات Gerber. تمت طباعة الأنماط المصممة باستخدام طابعة نافثة للحبر لأنها تحتوي على تحكم دقيق ممكن من البرامج وإنتاجية عالية للمواد واستقرار الطباعة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2&#8221; x 3&#8221; FR&#173;4 board</td>
			<td>Voltera</td>
			<td>SKU: 1000066</td>
			<td>PCB substrate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Activated carbon</td>
			<td>MTI</td>
			<td>Np-Ag-0530HT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eagle CAD</td>
			<td>Autodesk</td>
			<td></td>
			<td>PCB CAD program</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl cellulose</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>46070</td>
			<td>48.0-49.5% (w/w) ethoxyl basis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flex 2 conductive ink</td>
			<td>Voltera</td>
			<td>SKU: 1000333</td>
			<td>Flexible Ag ink</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium perchlorate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>634565</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propylene carbonate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>310328</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVDF</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>182702</td>
			<td>average Mw ~534,000 by GPC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Smart Manager</td>
			<td>ZIVE LAB</td>
			<td>ver : 6. 6. 8. 9</td>
			<td>Electrochemical analysis program</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Super-P</td>
			<td>Hyundai</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Terpineol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>432628</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thinky mixer</td>
			<td>Thinky</td>
			<td>ARE-310</td>
			<td>Planetary mixer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triton-X</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>X100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>V-One printer</td>
			<td>Voltera</td>
			<td>SKU: 1000329</td>
			<td>PCB printer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ZIVE SP1</td>
			<td>Wonatech</td>
			<td></td>
			<td>Potentiostat device</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

elaborate control of inkjet printer for fabrication of chip-based supercapacitors

هناك جهود هائلة في مختلف المجالات لتطبيق طريقة الطباعة النافثة للحبر لتصنيع الأجهزة القابلة للارتداء والشاشات وأجهزة تخزين الطاقة. ومع ذلك ، للحصول على منتجات عالية الجودة ، هناك حاجة إلى مهارات تشغيل متطورة اعتمادا على الخصائص الفيزيائية لمواد الحبر. وفي هذا الصدد، لا يقل تحسين معلمات الطباعة النافثة للحبر أهمية عن تطوير الخصائص الفيزيائية لمواد الحبر. في هذه الدراسة ، يتم تقديم تحسين معلمات برنامج الطباعة النافثة للحبر لتصنيع مكثف فائق. المكثفات الفائقة هي أنظمة تخزين طاقة جذابة بسبب كثافتها العالية للطاقة وعمرها الطويل وتطبيقاتها المختلفة كمصادر للطاقة. يمكن استخدام المكثفات الفائقة في إنترنت الأشياء (IoT) والهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء والمركبات الكهربائية (EVs) وأنظمة تخزين الطاقة الكبيرة وما إلى ذلك. تتطلب المجموعة الواسعة من التطبيقات طريقة جديدة يمكنها تصنيع الأجهزة بمقاييس مختلفة. يمكن لطريقة الطباعة النافثة للحبر اختراق طريقة التصنيع التقليدية ذات الحجم الثابت.

تم تصنيع الحبر وفقا للخطوة 2 ، ويمكن تأكيد خصائص الحبر وفقا للمرجع18. يوضح الشكل 8 الخصائص الهيكلية للحبر الموصل وحبر EDLC ، بالإضافة إلى الخصائص الريولوجية لحبر EDLC المبلغ عنها في البحث السابق18. يتم تلبيد الحبر الموصل جيدا لتشكيل مسارات توصيل مستمرة ?...

Watch this Scientific Journal Video about Elaborate Control of Inkjet Printer for Fabrication of Chip-based Supercapacitors at JoVE.com

Elaborate Control of Inkjet Printer for Fabrication of Chip-based Supercapacitors

توفر هذه الورقة تقنية لتصنيع المكثفات الفائقة القائمة على الرقائق باستخدام طابعة نافثة للحبر. يتم وصف المنهجيات بالتفصيل لتوليف الأحبار ، وضبط معلمات البرامج ، وتحليل النتائج الكهروكيميائية للمكثف الفائق المصنع.

تحكم متقن في الطابعة النافثة للحبر لتصنيع المكثفات الفائقة القائمة على الرقائق

There are tremendous efforts in various fields to apply the inkjet printing method for the fabrication of wearable devices, displays, and energy storage ...

يتغلب هذا البروتوكول على المكثف الفائق الحالي ذي الحجم الثابت ويوفر طريقة لإنتاج مكثف فائق حر الشكل من خلال الطباعة الدقيقة النافثة للحبر. ومن خلال هذا البروتوكول، يمكن تأمين كفاءة الموارد البشرية والمادية. كما أن تزويد المستخدمين بطريقة التحكم في البرامج للطابعات النافثة للحبر يمكن أن يساعد في تصنيع مكثفات فائقة أكثر دقة.توفر هذه التقنية طريقة للتعامل مع الطابعات النافثة للحبر ، وبالتالي ، يمكن استخدام هذا البروتوكول ليس فقط لإنتاج مكثفات فائقة ، ولكن أيضا لإنتاج أجهزة أخرى. قبل تصميم نمط المكثفات الكهروكيميائية مزدوجة الطبقة ، أو EDLCs ، ابدأ بتشغيل برنامج CAD. انتقل إلى الزر "ملف" أعلى نافذة البرنامج وانقر على الزرين "جديد" و"مشروع" لتشكيل ملف مشروع جديد.لإنشاء ملف اللوحة، انقر فوق الأزرار ملف وجديد ولوحة بالترتيب. في الجزء العلوي الأيسر من نافذة ملف اللوحة التي تم إنشاؤها ، انقر فوق زر الشبكة على شكل شبكة لتعيين قيم حجم الشبكة ومضاعفاتها و Alt. قم بتغيير حجم الشبكة وقيمة Alt من الملليمترات إلى البوصة بحيث يمكن للطابعة النافثة للحبر قراءة نمط PCB CAD اضغط على Finest لإجراء تعديلات دقيقة.بمجرد تعيين المعلمات ، قم بتصميم نمط المجمع الحالي وخط EDLC في شكل رقمي. تصميم إلكتروليت البوليمر الهلامي ، أو GPE ، نمط ومنصات تجميع التيار في شكل مستطيل. بالنسبة لثلاثة أنواع من الأنماط النهائية ، مثل الخط الموصل و EDLC و GPE ، قم بتعيين الطبقات الثلاث بالنقر فوق إعدادات العرض والطبقة بالترتيب.قم بإنشاء طبقات جديدة بالضغط على زر طبقة جديدة في أسفل يسار نافذة الطبقات المرئية. في النافذة الجديدة للطبقة الجديدة، قم بإعداد الاسم واللون للطبقة الجديدة. لتمييز الطبقات بصريا ، اضبط أسماء الطبقات الثلاث على المجمع الحالي ، EDLC ، و GPE ، وقم بتغيير الألوان المقابلة بالنقر فوق المربع الموجود على يمين اللون.اضغط على Line في أسفل يمين الشاشة. لتغيير سمك الخط ، أدخل قيمة العرض الموجودة في المركز العلوي بمقياس بوصة. ثم انقر فوق الحقل الرئيسي واسحب لرسم خط.لتحرير طول السطر ، انقر بزر الماوس الأيمن فوق السطر وانقر فوق الخصائص الموجودة في الأسفل. في الحقلين من وإلى، أدخل قيمتي X وY لنقطتي البداية والنهاية. بالنسبة للنقطة المرجعية للنمط، اضبط الزاوية العلوية اليمنى على 0، 0.ارسم بقية النمط استنادا إلى المعلومات التي تمت مشاركتها من قبل. لضبط الحشو المرسوم على الطبقة المطلوبة، انقر بزر الماوس الأيمن على النقش وانقر على خصائص. ثم انقر فوق طبقة واختر الطبقة المطلوبة.ارسم أنماطا مستطيلة من لوحة المجمع الحالية في GPE عن طريق الضغط على RECT في أسفل يسار النافذة الرئيسية. انقر واسحب على الشاشة حيث يوجد النمط المرسوم مسبقا. بعد ذلك ، انقر بزر الماوس الأيمن على السطح المستطيل وانقر فوق خصائص في الأسفل.أدخل قيم X وY العلوية اليسرى والسفلية اليمنى للمستطيل في الحقلين من وإلى، على التوالي. اضبط المستطيل على الطبقة المطلوبة كما ذكرنا سابقا. قبل تحويل ملف CAD للنمط المصمم إلى تنسيق ملف Gerber ، احفظ ملف اللوحة بتنسيق brd بالنقر فوق الملف وحفظه.بعد حفظ الملف ، انقر فوق علامة التبويب ملف في الجزء العلوي من النافذة وانقر فوق معالج CAM. لإنشاء ملف Gerber للطبقة المطلوبة، قم بتعديل العناصر الموجودة ضمن علامة تبويب Gerber لملفات الإخراج عن طريق حذف القوائم الفرعية، مثل النحاس العلوي والنحاس السفلي عن طريق الضغط على علامة الطرح. اضغط على زائد وانقر فوق إخراج Gerber الجديد لإنشاء إخراج Gerber.على الجانب الأيسر من الشاشة، اضبط اسم الطبقة في الاسم والوظيفة على النحاس عن طريق الضغط على الترس الموجود على اليمين. ثم قم بتعيين نوع الطبقة إلى أعلى وقم بتعيين رقم طبقة Gerber للمجمع الحالي و EDLC و GPE إلى L1 و L2 و L3 بالترتيب. في نافذة الطبقات في أسفل ملف Gerber ، انقر فوق تحرير الطبقات في أسفل اليسار لتحديد كل طبقة مطلوبة.لتعيين اسم ملف الإخراج المراد إنشاؤه، قم بتعيين اسم ملف Gerber الخاص بالإخراج في أسفل النافذة إلى بادئة/name.gbr. أخيرا ، انقر فوق حفظ الوظيفة في أعلى يسار النافذة لحفظ الإعدادات. انقر على مهمة العملية في أسفل اليسار لإنشاء ملف Gerber.لتعيين معلمات برنامج الطابعة النافثة للحبر، قم بتشغيل برنامج الطابعة، ثم انقر فوق الزر طباعة، وحدد بسيط، واختر الحبر الموصل المرن. قم بتحميل ملف Gerber للنمط المصمم بالنقر فوق الزر اختيار ملف. اختر ملف Gerber الخاص بالخط الموصل وافتحه.انقر فوق الزر التالي كما هو موضح في المربع الأصفر. بعد ذلك إصلاح لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتركيب التحقيق. بمجرد الانتهاء من ذلك ، اضبط نقطة الصفر لطابعة PCB من خلال المسبار بالنقر فوق الزر Outline (المخطط التفصيلي).حرك صورة النمط على الشاشة عن طريق السحب والنقر فوق الزر مخطط تفصيلي. تحقق مما إذا كان المسبار يتحرك عبر المسار المطلوب. ثم اضغط على علامة التبويب التالي.انقر على المسبار لقياس ارتفاع الركيزة للتحقق مما إذا كانت الركيزة مسطحة. عند اكتمال قياس الارتفاع، قم بإزالة المسبار وأدخل خرطوشة الحبر في موزع الحبر وقم بتوصيل فوهة قطرها الداخلي البالغ 230 ميكرومتر لإعداد الموزع. بعد تركيب موزعات الحبر للخط الموصل وEDLC وGPE، اطبع نمط عينة بالضغط على زر المعايرة أثناء ضبط معلمات كل حبر.تحقق بصريا من نتيجة الطباعة وسجل قيم المعلمات لكل حبر. امسح نمط طباعة العينة باستخدام منديل تنظيف مبلل بالإيثانول قبل الضغط على الزر ابدأ لطباعة النمط المصمم للخط الموصل. بعد الطباعة ، اقلب اللوحة وعالج الخط الموصل عند 180 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة ، متبوعا بقياس الوزن المشترك للركيزة والخط الموصل.في شاشة البدء لبرنامج الطابعة، حدد الخيار محاذاة، وقم بتحميل ملف نمط خط EDLC، ثم انقر فوق التالي. تأكد من اكتشاف موضع الخط الموصل من خلال نقطتي محاذاة لمحاذاة مواضع نمط خط EDLC والخط الموصل. ثم انتقل إلى نقطة عشوائية وتحقق مما إذا كان الموقع صحيحا.قم بقياس الارتفاع الكلي للخط الموصل للتحقق من ارتفاع فوهة الموزع فوق الخط الموصل بالنقر فوق زر المسبار. تغيير قيم معلمات البرامج الخاصة بأحبار EDLC. بمجرد الانتهاء من ذلك ، اطبع نموذجا للتحقق مما إذا كانت قيم معلمات البرنامج مناسبة.في وقت لاحق ، امسح نمط طباعة العينة باستخدام مسح تنظيف مبلل بالإيثانول لطباعة خط EDLC بالضغط على زر ابدأ. قم بإجراء القياسات الكهروكيميائية لجهاز المكثف الفائق المطبوع بنفث الحبر. انقر فوق تطبيق على Ch وقم بتشغيل ملف التسلسل الخاص باختبار قياس الفولتامتر الدوري للحصول على النتيجة.انقر فوق تطبيق على Ch وقم بتشغيل ملف التسلسل الخاص باختبار الشحنة / التفريغ الجلفانوستاتيكي للحصول على النتيجة. انقر فوق تطبيق على Ch وقم بتشغيل ملف التسلسل الخاص باختبار التحليل الطيفي للمعاوقة الكهروكيميائية للحصول على النتيجة. تم تحليل الخصائص الهيكلية للحبر الموصل وحبر EDLC باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح.كان الحبر الموصل مركزا بشكل جيد لتشكيل مسارات توصيل مستمرة. كانت جميع مكونات الحبر مشتتة بشكل جيد ، مع عدم وجود عناصر مرئية يمكن أن تسبب انسدادا أثناء الطباعة. تم الإبلاغ عن الخصائص الريولوجية لحبر EDLC ، ولوحظ أن لزوجة الحبر زادت مع وقت القص ، مما يشير إلى سلوك سماكة القص دون أي امتداد هيكلي أو تمدد أو إعادة ترتيب ناجم عن الإجهاد.في الدراسة ، تم الحصول على مكثف فائق مطبوع بنجاح. تعتبر جودة الطباعة جيدة. إذا كان النمط المطبوع يحتوي على عيوب أقل أو معدومة ، مع الحد الأدنى من خشونة السطح وسماكة موحدة.أظهرت نتائج الطباعة بمعدل تغذية لا يقل عن 100 ملليمتر في الدقيقة خطوطا موحدة بدون انقطاع مرئي. تم تقليل وقت الطباعة الإجمالي عندما كان معدل التغذية أقصى عند 600 ملم في الدقيقة. بالمقارنة مع النتائج المطبوعة بمعدل تغذية يبلغ 500 ملم في الدقيقة ، تم قطع الخطوط التي تشكلت بسرعة 600 ملم في الدقيقة أو تشققها لأن الموزع تحرك بسرعة.كان معدل التغذية البالغ 300 ملليلتر في الدقيقة مثاليا لوقت الطباعة المناسب ولمنع التكوين المتصدع. تم فحص نتائج الطباعة بحثا عن التغييرات المقابلة في الركلة. تم فصل جميع الخطوط عندما كانت الركلة منخفضة للغاية.ومع ذلك ، فإن الضغط العالي عند ركلة عالية خلق عنق الزجاجة ، مما أدى إلى انسداد الفوهة. عند قيمة الركلة المناسبة ، لم ينكسر الخط ولم تسد الفوهة. يمكن إجراء طباعة أكثر دقة من خلال التحكم في معلمات البرامج ، مما يسمح للعديد من الباحثين باستخدام الطباعة النافثة للحبر في ظل الظروف المثلى في مختلف المجالات.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Engineering

Unit 1

Capacitance

SCIENTISTS IN ACTION

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 ...

Fabrication Process of Silicone-based Dielectric Elastomer Actuators

عملية تصنيع عازل المرنة الأجهزة التنفيذية القائمة على السيليكون

This contribution demonstrates the fabrication process of dielectric elastomer transducers (DETs). DETs are stretchable capacitors consisting of an ...

Free-form Light Actuators &#8212; Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

Free-form Light Actuators ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â‚¬Â Fabrication and Control of Actuation in Microscopic Scale

المحركات الخفيفة ذات شكل حر - تصنيع ومراقبة يشتغل في مقياس المجهري

Liquid crystalline elastomers (LCEs) are smart materials capable of reversible shape-change in response to external stimuli, and have attracted ...

Inkjet-printed Polyvinyl Alcohol Multilayers

طابعات حبر متعدد الطبقات من البولي فينيل المطبوعة

Inkjet printing is a modern method for polymer processing, and in this work, we demonstrate that this technology is capable of producing polyvinyl alcohol ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

تصنيع المجهرية البوليمر لمرنان البصرية وتطبيقات الليزر

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

دراسة تجربة الكسارة السيفون ومحاكاة لمفاعل للأبحاث

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

المجال الكهربائي لسيطرة الدول الإلكترونية في نانوديفيسيس2 WS بالكهرباء النابضة

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...

Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

تصنيع سوبيرهيدروفوبيك الأسطح المعدنية لتطبيقات مضادة للتجمد

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 ...

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

الهجين الطباعة لتصنيع أجهزة الاستشعار الذكية

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

Fabrication of Microscope Stage for Vertical Observation with Temperature Control Function

تصنيع مرحلة المجهر للمراقبة الرأسية مع وظيفة التحكم في درجة الحرارة

Samples are usually placed onto a horizontal microscope stage for microscopic observation. However, to observe the influence of gravity on a sample or ...