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

עבודה זו נתמכה על ידי חברת החשמל של קוריאה (מספר מענק: R21XO01-24), תוכנית פיתוח הכשירות למומחי התעשייה של MOTIE הקוריאני המופעלת על ידי KIAT (לא. P0012453), ומלגת המחקר לתארים מתקדמים באוניברסיטת צ'ונג-אנג 2021.

1. עיצוב תבנית באמצעות תוכנית CAD PCB
<ol><li>הפעל את תוכנית CAD. לחץ על לחצן קובץ על גבי חלון התוכנית. כדי ליצור קובץ פרוייקט חדש, לחץ על הלחצנים חדש ופרוייקט.</li>
	<li>כדי ליצור את קובץ הלוח, לחץ על הלחצנים קובץ, חדש ולוח לפי הסדר. הגדר את...

<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>

השלבים הקריטיים בפרוטוקול זה מעורבים בהגדרת פרמטר התוכנה כדי להדפיס את התבנית המעוצבת על-ידי התאמה עדינה של ערכי הפרמטרים. הדפסה מותאמת אישית יכולה להוביל לאופטימיזציה מבנית ולהשגת תכונות מכניות חדשות19. ניתן להשתמש בשיטת הדפסת הזרקת הדיו עם בקרת פרמטרי תוכנה להדפסה מתוחכמת...

בעשורים האחרונים פותחו שיטות הדפסה מרובות עבור יישומים שונים, כולל מכשירים לבישים1, תרופות2 ורכיבי תעופה וחלל3. ניתן להתאים את ההדפסה בקלות למכשירים שונים פשוט על ידי שינוי החומרים לשימוש. יתר על כן, הוא מונע בזבוז של חומרי גלם. כדי לייצר התקנים אלקטרוניים, פותחו מספר שיטות הדפסה כגון הדפסת מסך4, ציפוי דחיפה5 וליתוגרפיה6. בהשוואה לטכנולוגיות הדפסה אלה, לשיטת הדפסת הזרקת הדיו יש יתרונות רבים, כולל פסולת חומרים מופחתת, תאימות עם מצעים מרובים7, עלות נמוכה8, גמישות9, עיבוד בטמפרטורה נמוכה10 וקלות בייצור המוני11. עם זאת, היישום של שיטת ההדפסה הזרקת דיו בקושי הוצע עבור התקנים מתוחכמים מסוימים. כאן, אנו מציגים פרוטוקול הקובע קווים מנחים מפורטים לשימוש בשיטת הדפסת הזרקת הדיו להדפסת התקן supercapacitor.
סופר-קבלים, כולל פסאודו-קפלקטורים וקבלים אלקטרוכימיים דו-שכבתיים (EDLCs), מתגלים כהתקני אגירת אנרגיה שיכולים להשלים סוללות ליתיום-יון קונבנציונליות12,13. במיוחד, EDLC הוא התקן אגירת אנרגיה מבטיח בגלל העלות הנמוכה שלו, צפיפות הספק גבוהה וחיי מחזור ארוכים14. פחמן פעיל (AC), בעל שטח פנים ומוליכות ספציפיים גבוהים, משמש כחומר אלקטרודה ב- EDLCs מסחריים15. מאפיינים אלה של AC מאפשרים EDLCs יש קיבוליות אלקטרוכימית גבוהה16. ל- EDLCs יש את אמצעי האחסון הפסיבי בהתקנים כאשר נעשה שימוש בשיטת הייצור הרגילה בגודל קבוע. עם הדפסת הזרקת דיו, ניתן לשלב את ה- EDLCs באופן מלא בעיצוב המוצר. לכן, ההתקן שנוצר בשיטת ההדפסה של הזרקת הדיו טוב יותר מבחינה פונקציונלית מזו שהומצאה על ידי מתודולוגיות קיימות בגודל קבוע17. הייצור של EDLCs באמצעות שיטת ההדפסה היעילה של הזרקת דיו ממקסם את היציבות ואריכות הימים של EDLCs ומספק גורם צורה חופשית18. דפוסי ההדפסה תוכננו באמצעות תוכנית PCB CAD והוסבו לקבצי גרבר. התבניות המעוצבות הודפסו באמצעות מדפסת הזרקת דיו מכיוון שיש בה שליטה מדויקת התומכת בתוכנה, תפוקת חומרים גבוהה ויציבות הדפסה.

<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

ישנם מאמצים כבירים בתחומים שונים ליישם את שיטת הדפסת הזרקת הדיו לייצור התקנים לבישים, צגים והתקני אחסון אנרגיה. כדי לקבל מוצרים באיכות גבוהה, עם זאת, כישורי פעולה מתוחכמים נדרשים בהתאם למאפיינים הפיזיים של חומרי הדיו. בהקשר זה, אופטימיזציה של הפרמטרים הדפסת הזרקת דיו חשובה כמו פיתוח המאפיינים הפיזיים של חומרי הדיו. במחקר זה, אופטימיזציה של הפרמטרים של תוכנת הדפסת הזרקת דיו מוצג לייצור supercapacitor. סופר-קבלים הם מערכות אטרקטיביות לאחסון אנרגיה בשל צפיפות ההספק הגבוהה שלהם, תוחלת החיים הארוכה והיישומים השונים כמקורות כוח. Supercapacitors ניתן להשתמש באינטרנט של דברים (IoT), טלפונים חכמים, מכשירים לבישים, כלי רכב חשמליים (EVs), מערכות אחסון אנרגיה גדולות, וכו '. המגוון הרחב של יישומים דורש שיטה חדשה שיכולה לייצר מכשירים בקנה מידה שונה. שיטת ההדפסה של הזרקת הדיו יכולה לפרוץ את שיטת הייצור הקונבנציונלית בגודל קבוע.

הדיו היה מסונתז על פי שלב 2, ואת המאפיינים של הדיו ניתן לאשר על פי reference18. איור 8 מציג את התכונות המבניות של דיו מוליך ודיו EDLC, כמו גם את התכונות הריאולוגיות של דיו EDLC שדווחו במחקר הקודם18. הדיו מוליך הוא sintered היטב כדי ליצור נתיבי מוליך מתמשכים, ואת החס?...

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

נייר זה מספק טכניקה לייצור סופר-קבלים מבוססי שבבים באמצעות מדפסת הזרקת דיו. מתודולוגיות מתוארות בפירוט כדי לסנתז דיו, להתאים פרמטרי תוכנה, ולנתח את התוצאות האלקטרוכימיות של supercapacitor המיוצר.

שליטה משוכללת במדפסת הזרקת דיו לייצור סופר-קבלים מבוססי שבבים

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

פרוטוקול זה מתגבר על supercapacitor הקיים בגודל קבוע ומספק שיטה לייצר supercapacitor בצורה חופשית באמצעות הדפסת הזרקת דיו מדויקת. באמצעות פרוטוקול זה, ניתן להבטיח את היעילות של משאבי אנוש וחומרים. כמו כן, מתן שיטת בקרת תוכנה למשתמשים עבור מדפסות הזרקת דיו יכול לסייע בייצור סופר-קבלים מדויקים יותר.טכנולוגיה זו מספקת דרך לטפל במדפסות הזרקת דיו, ולכן, פרוטוקול זה יכול לשמש לא רק כדי לייצר supercapacitors, אלא גם כדי לייצר התקנים אחרים. לפני תכנון התבנית של קבלים אלקטרוכימיים דו-שכבתיים, או EDLCs, התחל בהפעלת תוכנית CAD. עבור אל לחצן קובץ מעל חלון התוכנית ולחץ על הלחצנים חדש ופרוייקט כדי ליצור קובץ פרוייקט חדש.כדי ליצור את קובץ הלוח, לחץ על הלחצנים קובץ, חדש ולוח לפי הסדר. בפינה הימנית העליונה של חלון קובץ הלוח שנוצר, לחץ על לחצן הרשת בצורת רשת שינוי כדי להגדיר את ערכי הרשת גודל, מרובים ו- Alt. שנה את ערך הרשת גודל ו- Alt ממילימטרים לאינץ ', כך שמדפסת הזרקת הדיו תוכל לקרוא את תבנית ה- PCB CAD הקש על מיטב כדי לבצע התאמות עדינות.לאחר הגדרת הפרמטרים, עצב את התבנית של קו המלקט וה- EDLC הנוכחי בצורה משולבת. עצבו את האלקטרוליטים הפולימריים של הג'ל, או GPE, את רפידות התבנית ואת רפידות האספנים הנוכחיות בצורה מלבנית. עבור שלושה סוגים של תבניות סופיות, כגון קו מוליך, EDLC ו- GPE, הגדר את שלוש השכבות על-ידי לחיצה על הגדרות תצוגה ושכבה לפי הסדר.צרו שכבות חדשות על-ידי לחיצה על הלחצן 'שכבה חדשה' בפינה הימנית התחתונה של חלון השכבות הגלויות. בחלון החדש של 'שכבה חדשה', הגדר/י את השם והצבע לשכבה החדשה. להבחנה חזותית בין השכבות, הגדר/י את שמות שלוש השכבות לאספן הנוכחי, EDLC ו-GPE, ושנה את הצבעים המתאימים על-ידי לחיצה על התיבה שמימין לצבע.לחץ על קו בפינה הימנית התחתונה של המסך. כדי לשנות את עובי הקו, הזן את ערך הרוחב הממוקם במרכז העליון בקנה מידה של אינץ '. לאחר מכן, לחץ על השדה הראשי וגרור כדי לצייר קו.כדי לערוך את אורך השורה, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על הקו ולחץ על מאפיינים בתחתית. בשדות 'מאת' ו', הזן את הערכים X ו- Y של נקודות ההתחלה והסיום. עבור נקודת ההתייחסות של התבנית, הגדר את הפינה הימנית העליונה ל- 0, 0.צייר את שאר התבנית בהתבסס על המידע ששותף קודם לכן. להגדרת דוגמת המילוי המצוירת לשכבה הרצויה, לחצו לחיצה ימנית על דוגמת המילוי ולחצו על 'מאפיינים'. לאחר מכן, לחצו על שכבה ובחרו בשכבה הרצויה.צייר תבניות מלבניות של משטח המלקט הנוכחי ב- GPE על-ידי הקשה על RECT בפינה השמאלית התחתונה של החלון הראשי. לחץ וגרור על המסך שבו קיימת התבנית שצוירה קודם לכן. לאחר מכן, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על המשטח המלבני ולחץ על מאפיינים בתחתית.הזן את ערכי X, Y השמאלי העליון והימני התחתון של המלבן בשדות 'מ' ו'עד', בהתאמה. הגדר את המלבן לשכבה הרצויה כאמור קודם לכן. לפני המרת קובץ CAD של התבנית המעוצבת לתבנית הקובץ Gerber, שמור את קובץ הלוח בתבנית brd על-ידי לחיצה על הקובץ ושמירה.לאחר שמירת הקובץ, לחץ על הכרטיסיה קובץ בחלק העליון של החלון ולחץ על מעבד CAM. כדי ליצור קובץ Gerber של השכבה הרצויה, שנה את הפריטים תחת הכרטיסיה גרבר של קבצי הפלט על-ידי מחיקת רשימות המשנה, כגון נחושת עליונה ונחושת תחתונה על-ידי הקשה על סימן החיסור. לחץ פלוס ולחץ על פלט גרבר חדש כדי ליצור פלט גרבר.בצד ימין של המסך, הגדר את שם השכבה בתיבה שם ופונקציה לנחושת על-ידי הקשה על גלגל השיניים מימין. לאחר מכן, הגדר את סוג השכבה לראש הדף והגדר את מספר השכבה של גרבר של המלקט הנוכחי, EDLC ו- GPE ל- L1, L2 ו- L3 לפי הסדר. בחלון 'שכבות' בתחתית קובץ Gerber, לחצו על 'עריכת שכבות' בפינה הימנית התחתונה כדי לבחור כל שכבה רצויה.כדי להגדיר את שם קובץ הפלט שיש ליצור, הגדר את שם הקובץ Gerber של פלט בתחתית החלון כקידומת/name.gbr. לבסוף, לחץ על שמור משימה בפינה הימנית העליונה של החלון כדי לשמור את ההגדרות. לחץ על משימת העיבוד בפינה השמאלית התחתונה כדי ליצור קובץ Gerber.כדי להגדיר את פרמטרי התוכנה של מדפסת הזרקת הדיו, הפעל את תוכנית המדפסת ולאחר מכן לחץ על לחצן הדפס, בחר פשוט ובחר דיו מוליך גמיש. העלה את קובץ Gerber של התבנית המעוצבת על-ידי לחיצה על לחצן בחר קובץ. בחר ופתח את קובץ Gerber של הקו המוליך.לחץ על לחצן הבא כפי שצוין על-ידי התיבה הצהובה. הבא לתקן את לוח PCB ולהרכיב את הגשוש. לאחר שתסיים, התאם את נקודת האפס של מדפסת PCB באמצעות הבדיקה על-ידי לחיצה על לחצן מיתאר.הזז את תמונת דוגמת המילוי על המסך על-ידי גרירה ולחיצה על לחצן מיתאר. בדוק אם הגשוש נע בנתיב הרצוי. לאחר מכן, לחץ על הכרטיסיה הבא.לחץ על הגשוש כדי למדוד את גובה המצע כדי לבדוק אם המצע שטוח. לאחר השלמת מדידת הגובה, הסר את הגשוש והכנס את מחסנית הדיו למתקן הדיו וחבר את הזרבובית בקוטר פנימי של 230 מיקרומטר כדי להכין את המתקן. לאחר הרכבה של מכשירי דיו עבור קו מוליך, EDLC ו- GPE, הדפס תבנית לדוגמה על-ידי לחיצה על לחצן כיול תוך התאמת הפרמטרים של כל דיו.בדוק באופן חזותי את תוצאת ההדפסה ורשום את ערכי הפרמטרים עבור כל דיו. מחק את תבנית ההדפסה לדוגמה עם מגבון ניקוי לח באתנול לפני שתלחץ על לחצן התחל כדי להדפיס את התבנית המעוצבת של הקו המוליכה. לאחר ההדפסה, להפוך את הלוח לרפא את הקו מוליך ב 180 מעלות צלזיוס במשך 30 דקות, ואחריו מדידת המשקל המשולב של המצע ואת הקו מוליך.במסך 'התחל' של תוכנית המדפסת, בחר באפשרות 'מיושר', טען את קובץ תבנית השורה של EDLC ולחץ על הבא בתור. ודא שהמיקום של קו המוליך מזוהה באמצעות שתי נקודות יישור כדי ליישר את מיקומי התבנית של קו EDLC וקו ההולכה. לאחר מכן, עבור לנקודה אקראית ובדוק אם המיקום נכון.מדוד את הגובה הכולל של קו מוליך כדי לבדוק את הגובה של זרבובית המתקן מעל הקו מוליך על ידי לחיצה על לחצן בדיקה. שנה את ערכי פרמטרי התוכנה של צבעי דפוס של EDLC. לאחר שתסיים, הדפס תבנית לדוגמה כדי לבדוק אם ערכי פרמטרי התוכנה מתאימים.מאוחר יותר, מחק את תבנית ההדפסה לדוגמה עם מגבון ניקוי לח באתנול כדי להדפיס את קו EDLC על-ידי לחיצה על לחצן התחל. בצע את המדידות האלקטרוכימיות עבור התקן הסופר-קבל המודפס בהזרקת דיו. לחץ על החל על Ch ולהפעיל את קובץ הרצף של בדיקת voltammetry מחזורית כדי להשיג את התוצאה.לחץ על החל על Ch ולהפעיל את קובץ הרצף של מבחן תשלום / פריקה galvanostatic כדי לקבל את התוצאה. לחץ על החל על Ch ולהפעיל את קובץ הרצף של בדיקת ספקטרוסקופיה עכבה אלקטרוכימית כדי לקבל את התוצאה. המאפיינים המבניים של דיו מוליך ודיו EDLC נותחו עם מיקרוסקופיית אלקטרונים סריקה.הדיו המוליך היה מרוכז היטב כדי ליצור נתיבי ניצוח רציפים. כל רכיבי הדיו התפזרו היטב, ללא רכיבים גלויים שעלולים לגרום לסתימה במהלך ההדפסה. המאפיינים הריולוגיים של דיו EDLC דווחו, והוא נצפתה כי צמיגות הדיו גדל עם זמן הגזירה, המציין התנהגות עיבוי גזירה ללא כל הרחבה מבנית הנגרמת על ידי מתח, מתיחה, או ארגון מחדש.במחקר, supercapacitor מודפס הושג בהצלחה. איכות ההדפסה נחשבת טובה. אם לתבנית המודפסת יש פחות פגמים או ללא פגמים, עם חספוס משטח מינימלי ועובי אחיד.תוצאות ההדפסה עם קצב הזנה מינימלי של 100 מילימטרים לדקה הראו קווים אחידים ללא ניתוק נראה לעין. זמן ההדפסה הכולל הופחת כאשר קצב ההזנה היה מקסימום 600 מילימטרים לדקה. בהשוואה לתוצאות שהודפסו עם קצב הזנה של 500 מילימטרים לדקה, הקווים שנוצרו במהירות של 600 מילימטרים לדקה נותקו או נסדקו מכיוון שהמתקן נע במהירות.קצב הזנה של 300 מיליליטר לדקה היה אופטימלי לזמן הדפסה נכון ולמנוע היווצרות סדוקה. תוצאות ההדפסה נבדקו לאיתור שינויים מתאימים בבעיטה. כל הקווים נותקו כשהבעיטה הייתה נמוכה מדי.עם זאת, הלחץ הגבוה בבעיטה גבוהה יצר צוואר בקבוק, וכתוצאה מכך סתימת זרבובית. בערך הבעיטה המתאים, הקו לא נשבר והזרבובית לא סתמה. הדפסה מדויקת יותר אפשרית באמצעות בקרת פרמטרי תוכנה, המאפשרת לחוקרים רבים להשתמש בהדפסת הזרקת דיו בתנאים אופטימליים בתחומים שונים.

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

המצאה של VB<sub&gt; 2</sub&gt; / תאי אוויר לבדיקת אלקטרוכימי

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

תהליך ייצור של מפעילי אלסטומר דיאלקטרי מבוסס סיליקון

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

מתנעים אור בצורה חופשית - ייצור ובקרה של Actuation ב בקנה מידה מיקרוסקופי

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

הזרקת דיו מודפסים Polyvinyl אלכוהול 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

ייצור של פולימרים microspheres עבור מהוד אופטי ויישומי לייזר

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

המחקר של הניסוי מפסק הקונכייה וסימולציות עבור כור מחקר

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

פקד שדה חשמלי של הברית אלקטרונית ב- WS Nanodevices2 מאת אלקטרוליט 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

ייצור של משטחי מתכת Superhydrophobic עבור יישומים ציפוי אנטי

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

היברידית הדפסה על הזיוף של חיישנים חכמים

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

הייצור של שלב מיקרוסקופ להתבוננות אנכית עם הפונקציה בקרת טמפרטורה

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