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

Dette arbejde blev støttet af Korea Electric Power Corporation (tilskudsnummer: R21XO01-24), kompetenceudviklingsprogrammet for industrispecialister fra den koreanske MOTIE, der drives af KIAT (nr. P0012453) og Chung-Ang University Graduate Research Scholarship 2021.

1. Design af mønster ved hjælp af PCB CAD-program
<ol><li>Kør CAD-programmet. Klik på knappen Filer oven på programvinduet. For at danne en ny projektfil skal du klikke på knapperne Ny og Projekt .</li>
	<li>For at generere boardfilen skal du klikke på knapperne Filer, Ny og Board i rækkefølge. Indstil gitterstørrelsen, flere og alt-værdierne ved at klikke på den maskeformede gitter...

<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>

De kritiske trin i denne protokol er involveret i opsætningen af softwareparameteren for at udskrive det designede mønster ved at finjustere parameterværdierne. Tilpasset udskrivning kan føre til strukturel optimering og opnåelse af nye mekaniske egenskaber19. Inkjetudskrivningsmetoden med softwareparameterstyring kan bruges til sofistikeret udskrivning i forskellige brancher ved at vælge det optimerede materiale til udskrivningsprocessen.
Ved fremstilling af supe...

I de seneste årtier er der udviklet flere udskrivningsmetoder til forskellige applikationer, herunder bærbare enheder1, lægemidler2 og rumfartskomponenter3. Udskrivningen kan let tilpasses til forskellige enheder ved blot at ændre de materialer, der skal bruges. Desuden forhindrer det spild af råvarer. Til fremstilling af elektroniske enheder er der udviklet flere trykmetoder såsom serigrafi4, push-coating5 og litografi6. Sammenlignet med disse udskrivningsteknologier har inkjetudskrivningsmetoden flere fordele, herunder reduceret materialespild, kompatibilitet med flere substrater7, lave omkostninger8, fleksibilitet9, lavtemperaturbehandling10 og nem masseproduktion11. Anvendelsen af inkjetudskrivningsmetoden er imidlertid næppe blevet foreslået for visse sofistikerede enheder. Her præsenterer vi en protokol, der fastlægger detaljerede retningslinjer for brug af inkjetudskrivningsmetoden til udskrivning af en superkondensatorenhed.
Superkondensatorer, herunder pseudokondensatorer og elektrokemiske dobbeltlagskondensatorer (EDLC'er), fremstår som energilagringsenheder, der kan supplere konventionelle lithium-ion-batterier12,13. Især EDLC er en lovende energilagringsenhed på grund af dens lave omkostninger, høje effekttæthed og lange cykluslevetid14. Aktivt kul (AC), der har højt specifikt overfladeareal og ledningsevne, anvendes som elektrodemateriale i kommercielle EDLC'er15. Disse egenskaber ved VEKselstrøm gør det muligt for EDLC'er at have en høj elektrokemisk kapacitans16. EDLC'er har det passive volumen i enheder, når den konventionelle fremstillingsmetode i fast størrelse anvendes. Med inkjetudskrivning kan EDLC'erne integreres fuldt ud i produktdesignet. Derfor er den enhed, der er fremstillet ved hjælp af inkjetudskrivningsmetoden, funktionelt bedre end den, der er fremstillet af eksisterende metoder med fast størrelse17. Fremstillingen af EDLC'er ved hjælp af den effektive inkjetudskrivningsmetode maksimerer stabiliteten og levetiden for EDLC'er og giver en fri formfaktor18. Udskrivningsmønstrene blev designet ved hjælp af et PCB CAD-program og konverteret til Gerber-filer. De designede mønstre blev udskrevet ved hjælp af en inkjetprinter, fordi den har præcis softwareaktiveret kontrol, høj materialegennemstrømning og udskrivningsstabilitet.

<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

Der er en enorm indsats på forskellige områder for at anvende inkjetudskrivningsmetoden til fremstilling af bærbare enheder, skærme og energilagringsenheder. For at få produkter af høj kvalitet kræves der imidlertid sofistikerede driftsfærdigheder afhængigt af blækmaterialernes fysiske egenskaber. I den forbindelse er optimering af inkjetudskrivningsparametrene lige så vigtig som at udvikle blækmaterialernes fysiske egenskaber. I denne undersøgelse præsenteres optimering af parametrene for inkjetudskrivningssoftware til fremstilling af en superkondensator. Superkondensatorer er attraktive energilagringssystemer på grund af deres høje effekttæthed, lange levetid og forskellige anvendelser som strømkilder. Superkondensatorer kan bruges i tingenes internet (IoT), smartphones, bærbare enheder, elektriske køretøjer (ELBILER), store energilagringssystemer osv. Den brede vifte af applikationer kræver en ny metode, der kan fremstille enheder i forskellige skalaer. Inkjetudskrivningsmetoden kan bryde igennem den konventionelle fabrikationsmetode i fast størrelse.

Blækket blev syntetiseret i henhold til trin 2, og blækkets egenskaber kunne bekræftes i henhold til reference18. Figur 8 viser de strukturelle egenskaber ved ledende blæk og EDLC-blæk samt de reologiske egenskaber ved EDLC-blæk, der er rapporteret i den foregående forskning18. Det ledende blæk er godt sintret for at danne kontinuerlige ledende stier, og nanoskalaens ruhed forventes at øge kontaktområdet med EDLC-blækket (<strong cla...

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

Dette papir giver en teknik til fremstilling af chipbaserede superkondensatorer ved hjælp af en inkjetprinter. Metoder beskrives detaljeret for at syntetisere blæk, justere softwareparametre og analysere de elektrokemiske resultater af den fremstillede superkondensator.

Udførlig kontrol af inkjetprinter til fremstilling af chipbaserede superkondensatorer

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

Denne protokol overvinder den eksisterende superkondensator i fast størrelse og giver en metode til at producere en fri form superkondensator gennem præcis inkjetudskrivning. Gennem denne protokol kan effektiviteten af menneskelige og materielle ressourcer sikres. At give brugerne softwarestyringsmetode til inkjetprintere kan også hjælpe med at fremstille mere præcise superkondensatorer.Denne teknologi giver en måde at håndtere inkjetprintere på, derfor kan denne protokol ikke kun bruges til at producere superkondensatorer, men også til at producere andre enheder. Før du designer mønsteret af elektrokemiske dobbeltlagskondensatorer eller EDLC'er, skal du starte med at køre CAD-programmet. Gå til knappen Filer oven på programvinduet, og klik på knapperne Ny og Projekt for at danne en ny projektfil.For at generere boardfilen skal du klikke på knapperne Filer, Ny og Board i rækkefølge. Øverst til venstre i det oprettede kortfilvindue skal du klikke på den maskeformede gitterknap for at indstille gitteret Størrelse, Flere og Alt-værdier. Skift gitterstørrelse og Alt-værdi fra millimeter til tomme, så inkjetprinteren kan læse PCB CAD-mønsteret Tryk på Finest for at foretage finjusteringer.Når parametrene er indstillet, skal du designe mønsteret for den aktuelle kollektor og EDLC-linjen i en interdigiteret form. Design gelpolymerelektrolytten eller GPE, mønster og strømopsamlerpuder i en rektangulær form. For tre typer endelige mønstre, såsom ledende linje, EDLC og GPE, skal du indstille de tre lag ved at klikke på Vis og Lagindstillinger i rækkefølge.Opret nye lag ved at trykke på knappen Nyt lag nederst til venstre i vinduet med synlige lag. I det nye vindue i Nyt lag skal du konfigurere Navn og Farve for det nye lag. For visuelt at skelne mellem lagene skal du indstille navnene på de tre lag til den aktuelle samler, EDLC og GPE og ændre de tilsvarende farver ved at klikke på feltet til højre for Farve.Tryk på Line nederst til venstre på skærmen. For at ændre linjens tykkelse skal du indtaste værdien af bredden placeret øverst i midten i tommer skala. Klik derefter på hovedfeltet og træk for at tegne en linje.For at redigere længden af en linje skal du højreklikke på linjen og klikke på egenskaber nederst. Angiv X- og Y-værdierne for start- og slutpunkterne i felterne Fra og Til. For mønsterets referencepunkt skal du indstille øverste venstre hjørne til 0, 0.Tegn resten af mønsteret baseret på de oplysninger, der blev delt før. For at indstille det tegnede mønster til det ønskede lag skal du højreklikke på mønsteret og klikke på Egenskaber. Klik derefter på Lag og vælg det ønskede lag.Tegn rektangulære mønstre af den aktuelle kollektorpude i GPE ved at trykke på RECT nederst til venstre i hovedvinduet. Klik og træk på skærmen, hvor det tidligere tegnede mønster findes. Højreklik derefter på den rektangulære overflade og klik på Egenskaber nederst.Indtast værdierne øverst til venstre og nederst til højre X, Y for rektanglet i henholdsvis felterne Fra og Til. Indstil rektanglet til det ønskede lag som nævnt tidligere. Før du konverterer CAD-filen til det designede mønster til Gerber-filformatet, skal du gemme kortfilen i brd-format ved at klikke på filen og Gem.Når du har gemt filen, skal du klikke på fanen Filer øverst i vinduet og klikke på CAM-processor. For at oprette en Gerber-fil med det ønskede lag skal du ændre elementerne under Gerber-fanen i outputfilerne ved at slette underlisterne, såsom øverste kobber og nederste kobber ved at trykke på minustegnet. Tryk på plus, og klik på Ny Gerber-output for at oprette Gerber-output.På højre side af skærmen skal du indstille lagnavnet i Navn og funktion til kobber ved at trykke på gearet til højre. Indstil derefter lagtypen til Top, og indstil Gerber-lagnummeret for den aktuelle samler, EDLC og GPE til L1, L2 og L3 i rækkefølge. I vinduet Lag nederst i Gerber-filen skal du klikke på Rediger lag nederst til venstre for at vælge hvert ønsket lag.Hvis du vil indstille navnet på den outputfil, der skal oprettes, skal du indstille Gerber-filnavnet på Output nederst i vinduet til præfiks/name.gbr. Til sidst skal du klikke på Gem job øverst til venstre i vinduet for at gemme indstillingerne. Klik på procesjobbet nederst til højre for at oprette en Gerber-fil.Hvis du vil indstille softwareparametrene for inkjetprinteren, skal du køre printerprogrammet og derefter klikke på knappen Udskriv, vælge Enkel og vælge Fleksibelt ledende blæk. Upload Gerber-filen af det designede mønster ved at klikke på knappen Vælg fil. Vælg og åbn Gerber-filen på den ledende linje.Klik på knappen Næste som angivet i det gule felt. Fastgør derefter printkortet, og monter sonden. Når det er gjort, juster PCB-printerens nulpunkt gennem sonden ved at klikke på knappen Kontur.Flyt mønsterbilledet på skærmen ved at trække og klikke på knappen Kontur. Kontroller, om sonden bevæger sig gennem den ønskede sti. Tryk derefter på Næste fane.Klik på sonden for at måle substratets højde for at kontrollere, om substratet er fladt. Når højdemålingen er afsluttet, skal du fjerne sonden og sætte blækpatronen i blækbeholderen og tilslutte dysen med en indvendig diameter på 230 mikrometer for at forberede dispenseren. Efter montering af blækdispensere til ledende linje, EDLC og GPE skal du udskrive et eksempelmønster ved at trykke på knappen Kalibrer, mens du justerer parametrene for hvert blæk.Kontroller udskriftsresultatet visuelt, og registrer parameterværdierne for hvert blæk. Slet prøveudskrivningsmønsteret med en rengøringsserviet fugtet med ethanol, før du trykker på Start-knappen for at udskrive det designede mønster for den ledende linje. Efter udskrivning skal du vende brættet og helbrede den ledende linje ved 180 grader Celsius i 30 minutter efterfulgt af måling af substratets kombinerede vægt og den ledende linje.På startskærmen i printerprogrammet skal du vælge indstillingen Justeret, indlæse EDLC-linjemønsterfilen og klikke på Næste. Sørg for, at placeringen af den ledende linje detekteres gennem to justeringspunkter for at justere mønsterpositionerne for EDLC-linjen og den ledende linje. Flyt derefter til et tilfældigt punkt og kontroller, om placeringen er korrekt.Mål den ledende linjes samlede højde for at kontrollere dispenserdysens højde over den ledende linje ved at klikke på sondeknappen. Skift softwareparameterværdierne for EDLC-blæk. Når du er færdig, skal du udskrive et eksempelmønster for at kontrollere, om softwareparameterværdierne er passende.Senere skal du slette prøveudskrivningsmønsteret med en rengøringsserviet fugtet med ethanol for at udskrive EDLC-linjen ved at trykke på Start-knappen. Udfør de elektrokemiske målinger for den inkjetprintede superkondensatorenhed. Klik på Anvend på Ch og kør sekvensfilen for den cykliske voltammetritest for at opnå resultatet.Klik på Anvend på Ch, og kør sekvensfilen for den galvanostatiske ladnings- / afladningstest for at opnå resultatet. Klik på Anvend på Ch og kør sekvensfilen for den elektrokemiske impedansspektroskopitest for at få resultatet. De strukturelle egenskaber ved det ledende blæk og EDLC-blæk blev analyseret med scanningselektronmikroskopi.Det ledende blæk var godt centreret for at danne kontinuerlige ledende stier. Alle komponenter i blækket var godt spredt uden synlige elementer, der kunne forårsage tilstopning under udskrivning. EDLC-blækkets reologiske egenskaber blev rapporteret, og det blev observeret, at blækkets viskositet steg med forskydningstiden, hvilket indikerer en forskydningsfortykningsadfærd uden nogen stressinduceret strukturel forlængelse, strækning eller omlejring.I undersøgelsen blev der opnået en trykt superkondensator med succes. Udskriftskvaliteten betragtes som god. hvis det trykte mønster har færre eller ingen defekter, med minimal overfladeruhed og ensartet tykkelse.Udskriftsresultaterne med en fremføringshastighed på mindst 100 millimeter pr. minut viste ensartede linjer uden synlig frakobling. Den samlede udskrivningstid blev reduceret, når fremføringshastigheden var maksimal på 600 millimeter pr. Minut. Sammenlignet med de resultater, der blev trykt med en fremføringshastighed på 500 millimeter i minuttet, blev linjerne dannet ved 600 millimeter i minuttet afskåret eller revnet, fordi dispenseren bevægede sig hurtigt.En tilførselshastighed på 300 ml i minuttet var optimal for en korrekt udskrivningstid og for at forhindre revnedannelse. Udskrivningsresultaterne blev kontrolleret for tilsvarende ændringer i sparket. Alle linjer blev afbrudt, når sparket var for lavt.Det høje tryk ved et højt spark skabte imidlertid en flaskehals, hvilket resulterede i tilstopning af dysen. Ved den passende sparkeværdi brød linjen ikke, og dysen tilstoppede ikke. Mere præcis udskrivning er mulig gennem softwareparameterkontrol, så mange forskere kan udnytte inkjetudskrivning under optimale forhold på forskellige områder.

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

Fabrikation af VB<sub&gt; 2</sub&gt; / Air Celler til Elektrokemisk Testing

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

Fabrication Processen med silikone-baserede Dielektriske Elastomer aktuatorer

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

Free-form Light aktuatorer - Fabrikation og Kontrol af aktivering i Mikroskopisk Scale

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

Inkjet-trykte Polyvinyl Alcohol Multilayers

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

Fremstilling af polymere mikrosfærer til optisk resonator og laser applikationer

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

Undersøgelse af sifon Breaker eksperiment og Simulation for en forskningsreaktoren

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

Elektrisk-field kontrol af elektroniske stater i WS2 Nanodevices af elektrolyt Gating

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

Fabrikation af Superhydrophobic Metal overflader for anti-Icing applikationer

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

Hybrid udskrivning for fabrikation af Smart sensorer

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

Fabrikation af mikroskop Stage til vertikal observation med temperaturkontrol funktion

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