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

Este trabalho foi apoiado pela Korea Electric Power Corporation (número de concessão: R21XO01-24), o Programa de Desenvolvimento de Competência para Especialistas da Indústria da MOTIE coreana operado pela KIAT (No. P0012453), e a Bolsa de Pós-Graduação em Pesquisa da Universidade chung-Ang 2021.

1. Projeto de padrão usando o programa PCB CAD
<ol><li>Execute o programa CAD. Clique no botão Arquivo no topo da janela do programa. Para formar um novo arquivo de projeto, clique nos botões Novo e Projeto .</li>
	<li>Para gerar o arquivo do quadro, clique nos botões Arquivo, Novo e Placa em ordem. Defina os valores de tamanho da grade, múltiplos e alt clicando no botão Grade em...

<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>

As etapas críticas deste protocolo estão envolvidas na configuração do parâmetro de software para imprimir o padrão projetado, ajustando finamente os valores dos parâmetros. A impressão personalizada pode levar à otimização estrutural e à obtenção de novas propriedades mecânicas19. O método de impressão a jato de tinta com controle de parâmetro de software pode ser usado para impressão sofisticada em diversos setores, selecionando o material otimizado para o processo de impress?...

Nas últimas décadas, vários métodos de impressão foram desenvolvidos para várias aplicações, incluindo dispositivos vestíveis1, farmacêuticos2 e componentes aeroespaciais3. A impressão pode ser facilmente adaptada para vários dispositivos, simplesmente alterando os materiais a serem usados. Além disso, evita o desperdício de matérias-primas. Para a fabricação de dispositivos eletrônicos, vários métodos de impressão, como impressão de tela4, push-coating5 e litografia6 foram desenvolvidos. Em comparação com essas tecnologias de impressão, o método de impressão a jato de tinta tem múltiplas vantagens, incluindo redução do desperdício de material, compatibilidade com múltiplos substratos7, low cost8, flexibilidade9, processamento de baixa temperatura10 e facilidade de produção em massa11. No entanto, a aplicação do método de impressão a jato de tinta dificilmente foi sugerida para certos dispositivos sofisticados. Aqui, apresentamos um protocolo estabelecendo diretrizes detalhadas para usar o método de impressão a jato de tinta para imprimir um dispositivo supercapacitor.
Supercapacitores, incluindo pseudocapacitores e capacitores eletroquímicos de dupla camada (EDLCs), estão surgindo como dispositivos de armazenamento de energia que podem complementar as baterias convencionais de íons de lítio12,13. Especialmente, o EDLC é um dispositivo promissor de armazenamento de energia devido ao seu baixo custo, alta densidade de energia e longa vida útil14. O carbono ativado (AC), com alta área de superfície específica e condutividade, é usado como material eletrodo em EDLCs comerciais15. Essas propriedades de AC permitem que os EDLCs tenham uma alta capacitância eletroquímica16. Os EDLCs têm o volume passivo nos dispositivos quando o método convencional de fabricação de tamanho fixo é usado. Com a impressão a jato de tinta, os EDLCs podem ser totalmente integrados ao design do produto. Portanto, o dispositivo fabricado usando o método de impressão a jato de tinta é funcionalmente melhor do que o fabricado pelas metodologias de tamanho fixo existentes17. A fabricação de EDLCs utilizando o método eficiente de impressão a jato de tinta maximiza a estabilidade e a longevidade dos EDLCs e fornece um fator de forma livre18. Os padrões de impressão foram projetados usando um programa PCB CAD e convertidos em arquivos Gerber. Os padrões projetados foram impressos usando uma impressora a jato de tinta porque tem controle preciso habilitado para software, alto rendimento de material e estabilidade de impressão.

<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

Há enormes esforços em vários campos para aplicar o método de impressão a jato de tinta para a fabricação de dispositivos vestíveis, displays e dispositivos de armazenamento de energia. Para obter produtos de alta qualidade, no entanto, habilidades de operação sofisticadas são necessárias dependendo das propriedades físicas dos materiais de tinta. Nesse sentido, otimizar os parâmetros de impressão do jato de tinta é tão importante quanto desenvolver as propriedades físicas dos materiais de tinta. Neste estudo, é apresentada a otimização dos parâmetros do software de impressão a jato de tinta para a fabricação de um supercapacitor. Supercapacitores são sistemas atraentes de armazenamento de energia devido à sua alta densidade de energia, vida útil longa e várias aplicações como fontes de energia. Supercapacitores podem ser usados na Internet das Coisas (IoT), smartphones, dispositivos vestíveis, veículos elétricos (EVs), grandes sistemas de armazenamento de energia, etc. A ampla gama de aplicações exige um novo método que pode fabricar dispositivos em várias escalas. O método de impressão a jato de tinta pode romper o método convencional de fabricação de tamanho fixo.

A tinta foi sintetizada de acordo com a etapa 2, e as características da tinta puderam ser confirmadas de acordo com a referência18. A Figura 8 mostra as propriedades estruturais da tinta condutora e da tinta EDLC, bem como as propriedades reológicas da tinta EDLC relatadas na pesquisa anterior18. A tinta condutora é bem sinterizada para formar caminhos de condução contínua, e espera-se que a rugosidade nanoescala aumente a área de cont...

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

Este artigo fornece uma técnica para a fabricação de supercapacitores à base de chip usando uma impressora a jato de tinta. As metodologias são descritas detalhadamente para sintetizar tintas, ajustar parâmetros de software e analisar os resultados eletroquímicos do supercapacitor fabricado.

Controle elaborado da impressora a jato de tinta para fabricação de supercapacitores baseados em chips

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

Este protocolo supera o supercapacitor de tamanho fixo existente e fornece um método para produzir um supercapacitor de forma livre através de impressão precisa de jato de tinta. Através deste protocolo, a eficiência dos recursos humanos e materiais pode ser garantida. Além disso, fornecer aos usuários um método de controle de software para impressoras a jato de tinta pode ajudar a fabricar supercapacitores mais precisos.Esta tecnologia fornece uma maneira de lidar com impressoras a jato de tinta, portanto, este protocolo pode ser usado não apenas para produzir supercapacitores, mas também para produzir outros dispositivos. Antes de projetar o padrão de capacitores eletroquímicos de dupla camada, ou EDLCs, comece executando o programa CAD. Vá para o botão Arquivo no topo da janela do programa e clique nos botões Novo e Projeto para formar um novo arquivo de projeto.Para gerar o arquivo do quadro, clique nos botões Arquivo, Novo e Placa em ordem. No canto superior esquerdo da janela de arquivo de placa criada, clique no botão de grade em forma de malha para definir os valores tamanho da grade, múltiplo e alt. Altere o tamanho da grade e o valor alt de milímetros para a polegada para que a impressora a jato de tinta possa ler o padrão CAD PCB Press Finest para fazer ajustes finos.Uma vez definidos os parâmetros, projete o padrão do coletor atual e da linha EDLC de forma interditada. Projete o eletrólito de polímero de gel, ou GPE, padrão e almofadas coletoras de corrente em uma forma retangular. Para três tipos de padrões finais, como linha condutora, EDLC e GPE, defina as três camadas clicando nas configurações Exibir e Camada em ordem.Crie novas camadas pressionando o novo botão de camada no canto inferior esquerdo da janela de camadas visíveis. Na nova janela da nova camada, configure o Nome e a Cor para a nova camada. Para distinguir visualmente as camadas, defina os nomes das três camadas como coletor atual, EDLC e GPE, e altere as cores correspondentes clicando na caixa à direita da Cor.Pressione Linha no canto inferior esquerdo da tela. Para alterar a espessura da linha, insira o valor da largura localizado no centro superior em escala de polegada. Em seguida, clique no campo principal e arraste para desenhar uma linha.Para editar o comprimento de uma linha, clique com o botão direito do mouse na linha e clique em propriedades na parte inferior. Nos campos De e Para, insira os valores X e Y dos pontos de partida e final. Para o ponto de referência do padrão, coloque o canto superior esquerdo em 0,0.Desenhe o resto do padrão com base nas informações compartilhadas anteriormente. Para definir o padrão desenhado na camada desejada, clique com o botão direito do mouse no padrão e clique em Propriedades. Em seguida, clique em Camada e escolha a camada desejada.Desenhe padrões retangulares da almofada coletora atual no GPE pressionando o RECT no canto inferior esquerdo da janela principal. Clique e arraste na tela onde existe o padrão anteriormente desenhado. Em seguida, clique com o botão direito do mouse na superfície retangular e clique em Propriedades na parte inferior.Insira os valores X superior esquerdo e inferior-direito, Y do retângulo nos campos De e Para, respectivamente. Coloque o retângulo na camada desejada como mencionado anteriormente. Antes de converter o arquivo CAD do padrão projetado no formato de arquivo Gerber, salve o arquivo da placa em formato brd clicando no arquivo e salvar.Depois de salvar o arquivo, clique na guia Arquivo na parte superior da janela e clique em Processador CAM. Para criar um arquivo Gerber da camada desejada, modifique os itens sob a guia Gerber dos arquivos de saída, excluindo as sub-listas, como cobre superior e cobre inferior pressionando o sinal de menos. Pressione mais e clique na saída do Novo Gerber para criar a saída Gerber.No lado direito da tela, defina o nome da camada em Nome e Função para Cobre pressionando a engrenagem à direita. Em seguida, defina o tipo camada para topo e defina o número da camada Gerber do coletor atual, EDLC e GPE para L1, L2 e L3 em ordem. Na janela Camadas na parte inferior do arquivo Gerber, clique nas camadas de edição na parte inferior esquerda para selecionar cada camada desejada.Para definir o nome do arquivo de saída a ser criado, defina o nome de arquivo Gerber da Saída na parte inferior da janela para prefixo/nome.gbr. Por fim, clique no Save Job no canto superior esquerdo da janela para salvar as configurações. Clique no Trabalho de processo no canto inferior direito para criar um arquivo Gerber.Para definir os parâmetros de software da impressora a jato de tinta, execute o programa de impressora e clique no botão Imprimir, selecione Simples e escolha tinta condutiva flexível. Carregue o arquivo Gerber do padrão projetado clicando no botão Escolher arquivo. Escolha e abra o arquivo Gerber da linha condutora.Clique no botão Seguir, conforme indicado pela caixa amarela. Em seguida, conserte a placa PCB e monte a sonda. Uma vez feito, ajuste o ponto zero da impressora PCB através da sonda clicando no botão Contorno.Mova a imagem padrão na tela arrastando e clicando no botão Contorno. Verifique se a sonda se move pelo caminho desejado. Em seguida, acerte a guia Next.Clique na sonda para medir a altura do substrato para verificar se o substrato está plano. Quando a medição da altura estiver completa, remova a sonda e insira o cartucho de tinta no distribuidor de tinta e conecte o bocal de um diâmetro interno de 230 micrômetros para preparar o distribuidor. Após a montagem dos distribuidores de tinta para linha condutora, EDLC e GPE, imprima um padrão de amostra pressionando o botão Calibrar enquanto ajusta os parâmetros de cada tinta.Verifique visualmente o resultado da impressão e regisse os valores dos parâmetros de cada tinta. Apague o padrão de impressão da amostra com um lenço de limpeza umedecido com etanol antes de pressionar o botão Iniciar para imprimir o padrão projetado da linha condutora. Após a impressão, gire a placa e cure a linha condutora a 180 graus Celsius por 30 minutos, seguida pela medição do peso combinado do substrato e da linha condutora.Na tela Iniciar do programa de impressora, selecione a opção Alinhada, carregue o arquivo padrão da linha EDLC e clique no Próximo. Certifique-se de que a posição da linha condutora seja detectada através de dois pontos de alinhamento para alinhar as posições padrão da linha EDLC e da linha condutora. Em seguida, mova-se para um ponto aleatório e verifique se o local está correto.Meça a altura geral da linha condutora para verificar a altura do bocal do dispensador acima da linha condutora clicando no botão Sonda. Alterar os valores dos parâmetros de software das tintas EDLC. Uma vez feito, imprima um padrão de amostra para verificar se os valores dos parâmetros de software são apropriados.Mais tarde, apague o padrão de impressão da amostra com um lenço de limpeza umedecido com etanol para imprimir a linha EDLC pressionando o botão Iniciar. Realize as medidas eletroquímicas para o dispositivo supercapacitor impresso em jato de tinta. Clique em Aplicar a Ch e execute o arquivo de sequência do teste de voltametria cíclica para obter o resultado.Clique em Aplicar a Ch e execute o arquivo de sequência do teste de carga/descarga galvanática para obter o resultado. Clique em Aplicar a Ch e execute o arquivo de sequência do teste de espectroscopia de impedância eletroquímica para obter o resultado. As propriedades estruturais da tinta condutora e tinta EDLC foram analisadas com microscopia eletrônica de varredura.A tinta condutora estava bem centrada para formar caminhos contínuos de condução. Todos os componentes da tinta estavam bem dispersos, sem elementos visíveis que pudessem causar entupimento durante a impressão. As propriedades reológicas da tinta EDLC foram relatadas, e observou-se que a viscosidade da tinta aumentou com o tempo de cisalhamento, indicando um comportamento de espessamento de cisalhamento sem qualquer extensão estrutural induzida pelo estresse, alongamento ou rearranjo.No estudo, um supercapacitor impresso foi obtido com sucesso. A qualidade da impressão é considerada boa. se o padrão impresso tiver menos ou nenhum defeito, com rugosidade superficial mínima e espessura uniforme.Os resultados de impressão com uma taxa de alimentação mínima de 100 milímetros por minuto mostraram linhas uniformes sem desconexão visível. O tempo total de impressão foi reduzido quando a taxa de alimentação foi máxima de 600 milímetros por minuto. Em comparação com os resultados impressos com uma taxa de alimentação de 500 milímetros por minuto, as linhas formadas a 600 milímetros por minuto foram cortadas ou rachadas porque o dispensador se movia rapidamente.Uma taxa de alimentação de 300 mililitros por minuto foi ideal para um tempo adequado de impressão e para evitar a formação rachada. Os resultados da impressão foram verificados para as alterações correspondentes no chute. Todas as linhas foram desligadas quando o chute estava muito baixo.No entanto, a alta pressão em um chute alto criou um gargalo, resultando em entupimento no bocal. No valor de chute adequado, a linha não quebrou e o bocal não entupirou. Uma impressão mais precisa é possível através do controle de parâmetros de software, permitindo que muitos pesquisadores utilizem a impressão de jato de tinta em condições ideais em vários campos.

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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

Campo elétrico controle de Estados eletrônicos em WS2 nanodispositivos por retenção de eletrólitos

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

Fabricação de superfícies de Metal Superhydrophobic para aplicações antigelo

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

Híbrido de impressão para a fabricação de sensores inteligentes

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

Fabricação do estágio do microscópio para a observação vertical com função de controle da temperatura

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