Name: frugal imaging technique of capillary flow through three-dimensional polymeric printing powders
Uploaded: 2022-10-04T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Frugal Imaging Technique of Capillary Flow Through Three-Dimensional Polymeric Printing Powders at JoVE.com

1. Vorbereitung der mikrofluidischen Durchflusszelle
HINWEIS: Für dieses Protokoll wird eine kommerzielle mikrofluidische Durchflusszelle verwendet. Durch die Verwendung eines kommerziellen Produkts, das für das Eindringen von Licht aus einem optischen Mikroskop ausgelegt ist, werden alle Herausforderungen in Bezug auf die Hellfeldbeleuchtung des Mediums minimiert.
<ol><li>Beginnen Sie mit der Vorbereitung der mikrofluidischen Durchflusszelle, indem Sie den Auslass mit Par...

<ol>
	<li>Redwood, B., Schoffer, F., Garret, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The 3D Printing Handbook. , (2018).</li><li>. Three dimensional printing, Patent ID: 20210087418 Available from: <a target="_blank" href="https://uspto.report/patent/app/20210087418">https://uspto.report/patent/app/20210087418</a> (2021)</li><li>. Three dimensional printing, Patent ID: 20210095152 Available from: <a target="_blank" href="https://uspto.report/patent/app/2021009515.2">https://uspto.report/patent/app/2021009515.2</a> (2021)</li><li>Three dimensional printing, Patent ID: 20210107216. Available from: <a target="_blank" href="https://uspto.report/patent/app/20210107216#C00011">https://uspto.report/patent/app/20210107216#C00011</a> (2021)</li><li>Petosa, A. R., Brennan, S. J., Rajput, F., Tufenkji, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+of+two+metal+oxide+nanoparticles+in+saturated+granular+porous+media:+Role+of+water+chemistry+and+particle+coating.">Transport of two metal oxide nanoparticles in saturated granular porous media: Role of water chemistry and particle coating.</a> Water Research. 46 (4), 1273-1285 (2012).</li><li>Giordano, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+medium+theory+for+dispersions+of+dielectric+ellipsoids.">Effective medium theory for dispersions of dielectric ellipsoids.</a> Journal of Electrostatics. 58 (1-2), 59-76 (2003).</li><li>Toloni, I., Lehmann, F., Ackerer, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+the+effects+of+water+velocity+on+TiO2+nanoparticles+transport+in+saturated+porous+media.">Modeling the effects of water velocity on TiO2 nanoparticles transport in saturated porous media.</a> Journal of Contaminant Hydrology. 171, 42-48 (2014).</li><li>Dang-Vu, T., Hupka, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+porous+materials+by+capillary+rise+method.">Characterization of porous materials by capillary rise method.</a> Physicochemical Problems of Mineral Processing. 39, 47-65 (2005).</li><li>Huang, W. 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B., Chen, G., Su, C., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+and+retention+of+colloids+in+porous+media:+Does+shape+really+matter.">Transport and retention of colloids in porous media: Does shape really matter.</a> Environmental Science and Technology. 47 (15), 8391-8398 (2013).</li><li>Ochiai, N., Kraft, E. L., Selker, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+colloid+transport+visualization+in+pore+networks.">Methods for colloid transport visualization in pore networks.</a> Water Resources Research. 42 (12), (2006).</li><li>Rottman, J., Sierra-Alvarez, R., Shadman, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+monitoring+of+nanoparticle+retention+in+porous+media.">Real-time monitoring of nanoparticle retention in porous media.</a> Environmental Chemistry Letters. 11 (1), 71-76 (2013).</li><li>Xing, Y., Chen, X., Chen, X., Zhuang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colloid-mediated+transport+of+pharmaceutical+and+personal+care+products+through+porous+media.">Colloid-mediated transport of pharmaceutical and personal care products through porous media.</a> Scientific Reports. 6 (1), 1-10 (2016).</li><li>Dathe, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+models+for+colloid+retention+in+porous+media+at+the+triple+line.">Functional models for colloid retention in porous media at the triple line.</a> Environmental Science and Pollution Research. 21 (15), 9067-9080 (2014).</li><li>Zhang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+nanoparticle+adsorption+during+transport+in+porous+media.">Investigation of nanoparticle adsorption during transport in porous media.</a> SPE Journal. 20 (4), 667-677 (2015).</li><li>Zhang, Q., Karadimitriou, N. K., Hassanizadeh, S. M., Kleingeld, P. J., Imhof, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+colloids+transport+during+two-phase+flow+using+a+novel+polydimethylsiloxane+micro-model.">Study of colloids transport during two-phase flow using a novel polydimethylsiloxane micro-model.</a> Journal of Colloid and Interface Science. 401, 141-147 (2013).</li><li>Health and environmental effects of particulate matter (PM). EPA Available from: <a target="_blank" href="https://www.epa.gov/pm-pollution/health-and-environmental-effects-particulate-matter-pm">https://www.epa.gov/pm-pollution/health-and-environmental-effects-particulate-matter-pm</a> (2021)</li><li>Bridge, J. W., Banwart, S. A., Heathwaite, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+quantitative+measurement+of+colloid+transport+in+mesoscale+porous+media+using+time+lapse+fluorescence+imaging.">Noninvasive quantitative measurement of colloid transport in mesoscale porous media using time lapse fluorescence imaging.</a> Environmental Science &amp; Technology. 40 (19), 5930-5936 (2006).</li><li>ASTMInternational. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standard+test+methods+for+determining+loose+and+tapped+bulk+densities+of+powders+using+a+graduated+cylinder.">Standard test methods for determining loose and tapped bulk densities of powders using a graduated cylinder.</a> ASTMInternational. , (2018).</li><li>Donovan, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Microfluidic investigations of capillary flow and surface phenomena in porous polymeric media for 3D printing. , (2019).</li><li>. 34;Try Tracker Online.&amp;#34; Tracker Video Analysis and Modeling Tool for Physics Education Available from: <a target="_blank" href="https://physlets.org/tracker/">https://physlets.org/tracker/</a> (2022)</li><li>Janssen, P. H. M., Depaifve, S., Neveu, A., Francqui, F., Dickhoff, B. H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+powder+properties+on+the+rheological+behavior+of+excipients.">Impact of powder properties on the rheological behavior of excipients.</a> Pharmaceutics. 13 (8), 1198 (2021).</li><li>Boschini, F., Delaval, V., Traina, K., Vandewalle, N., Lumay, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linking+flowability+and+granulometry+of+lactose+powders.">Linking flowability and granulometry of lactose powders.</a> International Journal of Pharmaceutics. 494 (1), 312-320 (2015).</li><li>Yablokova, G., 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=Rheological+behavior+of+&#946;-Ti+and+NiTi+powders+produced+by+atomization+for+SLM+production+of+open+porous+orthopedic+implants.">Rheological behavior of &#946;-Ti and NiTi powders produced by atomization for SLM production of open porous orthopedic implants.</a> Powder Technology. 283, 199-209 (2015).</li><li>Lumay, G., Fiscina, J., Ludewig, F., Vandewalle, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+cohesive+forces+on+the+macroscopic+properties+of+granular+assemblies.">Influence of cohesive forces on the macroscopic properties of granular assemblies.</a> AIP Conference Proceedings. 1542, 995 (2013).</li><li>Lumay, G., 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=Effect+of+relative+air+humidity+on+the+flowability+of+lactose+powders.">Effect of relative air humidity on the flowability of lactose powders.</a> Journal of Drug Delivery Science and Technology. 35, 207-212 (2016).</li></ol>

Das Protokoll, das zur Verfügung gestellt wird, hängt stark von den Materialeigenschaften der ausgewählten Partikel ab. Zu den Materialeigenschaften, die sich auf den Durchfluss auswirken, gehören die Partikelgrößenverteilung 2,3,4,5,11,21, die Rauheit der Partikeloberfläche 11, die chemischen Eigenschaften an der Partikeloberfläche 2,3,4,5,11,16,21,23</sup...

Das Inkjet-basierte Bindemittel-Jetting in Pulvermedien stellt eine wichtige Technologie in der additiven Fertigung (3D-Druck) dar. Das Binder-Jetting-Verfahren beginnt mit der Abscheidung von Funktionsflüssigkeiten in Pulvermedien unter Verwendung eines Scanning-Inkjet-Druckverfahrens. Konkret übersetzt ein Tintenstrahldruckkopf über die Pulveroberfläche, scheidet das flüssige Bindemittel auf einer Pulveroberfläche ab und bildet dadurch Schicht für Schicht einen festen Teil1. Inkjet-basierte Binder-Jetting-Technologien umfassen im Allgemeinen Sand, Metallpulver und Polymerpulver. Um jedoch den Materialraum beim Binder-Jetting zu erweitern, ist ein grundlegender Ansatz zur Untersuchung von Fluid-Pulver- und Pulver-Pulver-Wechselwirkungen, Tribologie, Pulverpackungsdichte und Partikelaggregation erforderlich. Insbesondere für Fluid-Pulver-Wechselwirkungen besteht ein kritischer Bedarf an der Fähigkeit, den Flüssigkeitsfluss durch Pulverbetten in Echtzeit abzubilden. Dies verspricht ein leistungsfähiges Werkzeug für Forscher zu sein, das als Charakterisierungstechnik und möglicherweise als Screening-Methode für verschiedene Kombinationen von Flüssigkeiten und Pulvern 2,3,4 sowie für komplexere Systeme, wie z. B. Beton-3D-Drucksysteme, die Partikelbettmethoden verwenden, eingesetzt werden kann.
Die Entwicklung neuartiger bildgebender Verfahren für den molekularen und kolloidalen Transport, einschließlich Nanopartikeln, ist ein aktives Forschungsgebiet in mikrofluidischen und millifluidischen Studien. Die Untersuchung intermolekularer Wechselwirkungen durch bildgebende Verfahren kann eine Herausforderung darstellen, da wenig Arbeit geleistet wurde, um diese Art von Wechselwirkungen unter den Bedingungen ungesättigter und instationärer Flüssigkeitsströmung zu untersuchen. Viele der Studien, über die in der Literatur berichtet wird, haben sich auf gesättigte, vorgefeuchtete, poröse Medien konzentriert, wie z.B. Glasperlen 5,6,7,8,9,10,11,12 und Böden 13,14,15,16,17,18 . Diese Technik bietet einen nicht-invasiven Ansatz, der zu einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung 2,3,4,19 führt. Darüber hinaus bietet die entwickelte Technik eine neuartige Methode zur Charakterisierung und Quantifizierung des Partikeltransports im Nano- und Mikrometerbereich in einer Vielzahl von porösen Medien, wobei der Schwerpunkt auf polymeren Pulvern liegt.
Die vorgeschlagene Technik verwendet ein mobiles Gerät zur Aufzeichnung eines ungesättigten, instationären fluidischen Transports durch poröse polymere Medien mit Partikelabmessungen, die repräsentativ für die Pulver sind, die in 3D-Drucksystemen verwendet werden, die fluidische Pulverbettfusionstechnologien verwenden. Diese Technik ist vorteilhaft, da die Flusszellen kostengünstig, wiederverwendbar, klein und einfach zu handhaben sind, was die dominanten Aspekte der sparsamen Wissenschaft veranschaulicht. Die Möglichkeit, diese einfachen Experimente in eine Feldstudie zu implementieren, ist sehr einfach und eliminiert die Komplikationen, Kosten und Zeit, die in der optischen Mikroskopie erforderlich sind. Angesichts der Einfachheit der Erstellung des Setups, des Zugriffs auf schnelle Ergebnisse und der minimalen Anzahl von Probenanforderungen ist diese Technik eine optimale Plattform für das diagnostische Screening.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#181;-Slide I Luer</td>
			<td>ibidi</td>
			<td>80191</td>
			<td>Microfluidic flow cell</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Beaker</td>
			<td>Southern Labware</td>
			<td>BG1000-800</td>
			<td>Glassware</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CALIBRE 301-58 LT Natural Polycarbonate Resin</td>
			<td>TRINSEO LLC</td>
			<td>CALIBRETM 301-58 LT</td>
			<td>Natural polycarbonate resin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>1.00983</td>
			<td>Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fume Hood</td>
			<td>Kewaunee</td>
			<td>Supreme Air LV Fume Hoods</td>
			<td>Used with 92 FPM at 18&#34; opening</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iPhone 7 plus</td>
			<td>Apple</td>
			<td></td>
			<td>Camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Opaque 3D printed material</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>The CAD drawing is provided in the supplemental file</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ORGASOL&#160; 2002 ES 6 NAT 3</td>
			<td>ARKEMA</td>
			<td>A12135</td>
			<td>Polyamide powder</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipet</td>
			<td>VWR</td>
			<td>10754-268</td>
			<td>Disposable Transfer Pipet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette</td>
			<td>Globe Scientific Inc.</td>
			<td>3301-200</td>
			<td>Pipette that can hold 125 &#181;L of fluid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polystyrene</td>
			<td>Advanced Laser Materials, LLC.</td>
			<td>PS200</td>
			<td>Polystyrene for sintering</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tracker</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Video analysis and modeling tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VariQuest 100 White Light Model 3-3700</td>
			<td>FOTODYNE</td>
			<td>&#160;3-3700</td>
			<td>White light</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Distilled water</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

frugal imaging technique of capillary flow through three-dimensional polymeric printing powders

Die Entwicklung neuartiger bildgebender Verfahren für den molekularen und kolloidalen Transport, einschließlich Nanopartikeln, ist ein Bereich aktiver Untersuchungen in mikrofluidischen und millifluidischen Studien. Mit dem Aufkommen des dreidimensionalen (3D) Drucks ist eine neue Domäne von Materialien entstanden, wodurch die Nachfrage nach neuartigen Polymeren steigt. Insbesondere polymere Pulver mit durchschnittlichen Partikelgrößen in der Größenordnung von einem Mikrometer stoßen auf ein wachsendes Interesse in akademischen und industriellen Gemeinschaften. Die Kontrolle der Materialabstimmbarkeit auf der mesoskopischen bis mikroskopischen Längenskala schafft Möglichkeiten zur Entwicklung innovativer Materialien, wie z. B. Gradientenmaterialien. In letzter Zeit wächst der Bedarf an mikrometergroßen Polymerpulvern, da sich klare Anwendungen für das Material entwickeln. Der dreidimensionale Druck bietet einen Hochdurchsatzprozess mit direkter Verbindung zu neuen Anwendungen und treibt die Untersuchung der physikalisch-chemischen und Transportwechselwirkungen auf einer Mesoskala voran. Das Protokoll, das in diesem Artikel besprochen wird, bietet eine nicht-invasive Technik zur Abbildung von Flüssigkeitsströmungen in gepackten Pulverbetten, die eine hohe zeitliche und räumliche Auflösung bietet und gleichzeitig mobile Technologie nutzt, die von mobilen Geräten wie Smartphones aus leicht verfügbar ist. Durch die Verwendung eines gemeinsamen mobilen Geräts werden die Bildgebungskosten, die normalerweise mit einem optischen Mikroskop verbunden wären, eliminiert, was zu einem sparsamen wissenschaftlichen Ansatz führt. Das vorgeschlagene Protokoll hat erfolgreich eine Vielzahl von Kombinationen von Flüssigkeiten und Pulvern charakterisiert und eine diagnostische Plattform für die schnelle Bildgebung und Identifizierung einer optimalen Kombination von Flüssigkeit und Pulver geschaffen.

Im Abschnitt über die Datenanalyse veranschaulichen die Daten für die Zeitrafferbilder in Abbildung 3 die 75 Gew.-% Ethanollösung, die das Polycarbonat (PC) -Pulver infiltriert. Fluorescein wurde der Lösung hinzugefügt, um die Bildqualität für diese Veröffentlichung zu verbessern. In den Zeitrafferaufnahmen beginnt der zeitaufgelöste Prozess, wenn die Flüssigkeit in den Einlass gegeben wird. Die Zeit, t, beginnt, sobald die Flüssigkeit beginnt, in den Kanal einzudringen. ...

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Frugal Imaging Technique of Capillary Flow Through Three-Dimensional Polymeric Printing Powders

Die vorgeschlagene Technik wird einen neuartigen, effizienten, genügsamen und nicht-invasiven Ansatz für die Bildgebung des fluidischen Flusses durch ein gepacktes Pulverbett bieten, der eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung ergibt.

Frugal Imaging Verfahren der Kapillarströmung durch dreidimensionale polymere Druckpulver

The development of novel imaging techniques of molecular and colloidal transport, including nanoparticles, is an area of active investigation in ...

Die vorgeschlagene Technik ist ein neuartiger, effizienter, sparsamer und nicht-invasiver Ansatz zur Abbildung des fluidischen Flusses durch ein gepacktes Pulverbett, der eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung ergibt. Diese Technik ist vorteilhaft, da die Flusszellen kostengünstig, wiederverwendbar, klein und einfach zu handhaben sind, was den dominanten Aspekt der sparsamen Wissenschaft veranschaulicht. Das Anzapfen der Pulver und die Bestätigung der Pulververdichtung ist der Schlüssel zur Herstellung eines reproduzierbaren Diagnosewerkzeugs.Bereiten Sie zunächst die mikrofluidische Durchflusszelle vor, indem Sie den Auslass mit Perafoam abdecken, um ein Ende des Kanals abzudichten, so dass die leere Durchflusszelle mit Polymerpulver verpackt werden kann. Kleben Sie das metrische Papierlineal direkt unter den Durchflusskanal. Schwenken Sie die mikrofluidische Durchflusszelle mit dem Perafoam und dem Lineal.Die Masse der Durchflusszelle ist die ungepackte Flusszellenmasse. Verwenden Sie eine Plastikpipette, um das Pulver zu übertragen. Während das Pulver in den Kanal eingebracht wird, klopfen Sie mindestens fünfmal auf die Durchflusszelle, um das Pulver zu verdichten.Verpacken Sie weiter, bis das Pulver den Beginn der Öffnung des Strömungskanals erreicht. Entfernen Sie das Pulver auf der Außenseite der Durchflusszelle mit einem in Alkohol getränkten Tuch. Sobald die Pulver verpackt sind, untersuchen Sie die Durchflusszelle visuell auf lose verpacktes Pulver.Wenn das Pulver in der Durchflusszelle locker verpackt erscheint, klopfen Sie die Durchflusszelle fünf weitere Male an. Wenn die Pulververpackung konsistent und kompakt erscheint, wiegen Sie die Durchflusszelle, um die Masse des Polymerpulvers zu messen. Um zu verhindern, dass der Kameradetektor mit zu viel Licht überflutet wird, bedecken Sie den Leuchttisch mit einem undurchsichtigen Material wie einer 3D-gedruckten Abdeckung in einem schwarzen Polymilchsäure-Filament.Stellen Sie sicher, dass das Material eine Öffnung hat, die der Größe des Mikrokanals entspricht, damit Licht das Pulver beleuchten kann. Um sicherzustellen, dass die Kamera auf dem mobilen Gerät den Kontrast zwischen dem nassen und dem trockenen Pulver erfassen kann, verwenden Sie den Leuchttisch mit einer niedrigen bis mittleren Lichtintensität. Richten Sie die Kamera auf dem Mobilgerät direkt über dem Leuchttisch aus.Vergewissern Sie sich, dass sich die Kamera senkrecht zur Oberkante des Leuchttisches befindet. Nachdem Sie die Kamera auf das mobile Gerät fokussiert haben, wählen Sie die Aufnahmetaste. Geben Sie 125 Mikroliter Flüssigkeit mit einer Pipette in den offenen Einlass des Mikrokanals.Zeichnen Sie den Durchfluss für zwei Minuten auf oder bis das gesamte Pulver sichtbar benetzt ist. Übertragen Sie die Videodatei vom mobilen Gerät auf den Computer, um einen einfachen Zugriff zu ermöglichen. Sobald die Software installiert ist, öffnen Sie die Tracker-Software.Wählen Sie im Menü Datei die Option Datei öffnen, um die übertragene Videodatei auf den Desktop des Computers zu laden. Klicken Sie auf das Symbol für die Clipeinstellungen, um den Startframe und die Schrittweite festzulegen. Klicken Sie dann auf das Kalibrierungswerkzeug, gefolgt von "Neu" und wählen Sie den Kalibrierungsstab aus.Um das Lineal im Video zu vergrößern, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Bereich, den Sie vergrößern möchten, und wählen Sie Vergrößern aus der Liste aus. Definieren Sie nach der entsprechenden Vergrößerung den Anfang und das Ende eines Millimeters auf dem Lineal, das auf den Mikrokanal geklebt ist, und geben Sie 1 mm ein, um den Abstand zu definieren. Klicken Sie auf das Koordinatenzugriffswerkzeug.Legen Sie den Ursprung für die x- und y-Achse mithilfe des Startrahmens fest, während Sie den Schritt ausführen. Um eine Punktmasse zu erstellen, klicken Sie auf Erstellen. Wählen Sie dann die Maus aus.Verwenden Sie Umschalttaste plus Steuerung, um die Größe des Rechtecks zu ändern. Der Ausgangspunkt ist der Punkt, an dem sich der Einlass und der Kanal verbinden. Klicken Sie einige Male auf Suchen, um zu überprüfen, ob die Software den richtigen Bereich analysiert.Wenn die Software ordnungsgemäß funktioniert, klicken Sie auf Suchen und warten Sie, bis die Software die Analyse des Videos abgeschlossen hat. Die offenen roten Kreise auf dem Diagramm stellen die genaue Zeit und Entfernung der gesammelten Informationen dar. Im Intervall von ein bis zwei Sekunden hat sich die von der Flüssigkeit zurückgelegte Strecke verdoppelt.Während des Intervalls von zwei bis fünf Sekunden verdoppelte sich auch die Strecke, die die Flüssigkeit zurückgelegt hat. Von fünf bis 10 Sekunden bewegt sich die Flüssigkeit immer noch schnell. Nach 15 Sekunden verlangsamt sich der Durchfluss jedoch alle fünf Sekunden auf etwa zwei Millimeter.Das Wichtigste, woran Sie sich erinnern sollten, wenn Sie an diesem Verfahren teilnehmen, ist, Ihre Pulver zu verdichten. Das Verfahren kann für keramische und metallische Pulver durchgeführt werden und hat ein hohes Potenzial für geologische Feldstudien, um den Durchfluss in Packungsmustersystemen zu verfolgen. Diese Technik ebnete den Forschern den Weg, chemisch modifizierte Oberflächen sowie mit Nanopartikeln beladene Flüssigkeiten zu untersuchen, um die Anlagerung von Partikeln zu beobachten.

Research

JoVE Journal

Engineering

Determining 3D Flow Fields via Multi-camera Light Field Imaging

Ermittlung 3D Flow Felder via Multi-Kamera-Light Field Imaging

In the field of fluid mechanics, the resolution of computational schemes has outpaced experimental methods and widened the gap between predicted and ...

Forschung

Ingenieurwesen

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

High-Auflösung, High-Speed-, Three-dimensional Imaging mit Digital-Video-Streifenprojektionstechnik

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component

Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Mikrostrukturen mit Verdampfung eines Opferbauteil

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material ...

Visualizing Hyporheic Flow Through Bedforms Using Dye Experiments and Simulation

Visualisierung wortlich Übermittlung über bedforms Mit Dye Experimente und Simulation

Advective exchange between the pore space of sediments and the overlying water column, called hyporheic exchange in fluvial environments, drives solute ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

Mit Synchrotronstrahlung Mikrotomographie Mehrskalige Dreidimensionale Mikroelektronische Bauteile zur Untersuchung

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Three-dimensional Particle Tracking Velocimetry for Turbulence Applications: Case of a Jet Flow

Dreidimensionale Particle Tracking Velocimetry für Turbulence Anwendungen: Fall eines Jet Fluss

3D-PTV is a quantitative flow measurement technique that aims to track the Lagrangian paths of a set of particles in three dimensions using stereoscopic ...

Wicking Tests for Unidirectional Fabrics: Measurements of Capillary Parameters to Evaluate Capillary Pressure in Liquid Composite Molding Processes

Wicking Tests für unidirektionale Gewebe: Die Messungen der Kapillar-Parameter Kapillardruck in Liquid Composite Molding Verfahren zur Bewertung

During impregnation of a fibrous reinforcement in liquid composite molding (LCM) processes, capillary effects have to be understood in order to identify ...

Three-Dimensional Ultrasonic Needle Tip Tracking with a Fiber-Optic Ultrasound Receiver

Dreidimensionale Ultraschall Nadel Tipp Tracking mit einem Glasfaser-Ultraschall-Empfänger

Ultrasound is frequently used for guiding minimally invasive procedures, but visualizing medical devices is often challenging with this imaging modality. ...

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

Gleichzeitige Messung von Turbulenzen und Partikel-Kinematik mit bildgebenden Verfahren

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...