נוהל העברת סרטים פולימריים אל מצעים נקבובי עם פגמים ממוזערים

כדי לחקור סרטים דקים פולימריים יישומים קרום, חומרים חייבים להיות מועברים מצע מלוטש, חלק מצע מצע נקבובי באופן שאינו מתקפל, קמט, קרע, או עיוות פלסטיק הסרט. סרטון זה מתאר תא ניקוז להדפסה תלת-מימדי שנועד להשיג מטרה זו ונוהג בשלבים 4 עד 6 בזרימת התהליך המוצגת כאן. דגימות המשמשות בעבודה זו מורכבות ממצעים של וופל סיליקון שלתוכו מצופים ערימה של חומצה פוליאקרילית מסיסת במים ואחריה מחצלת קופולימר אקראית ובלוק פוליסטירן פולימתיל מתאקריל בלוק קופולימר.

המטרה של שלבים 4 עד 6 היא להעביר את זה קופולימר בלוק ויוצרים נקבוביות מן הוופל סיליקון על קרום תחמוצת אלומיניום נקבובי אנודייז כדי לאפשר טרנספורמציה לאחר מכן לתוך מכשיר סינון פונקציונלי. תא הניקוז מורכב מרמפה צמרת המאפשרת הכנסת ערימת סרט הפולימר וחלק תחתון המחזיק את המצע הנקבובי והמים המותנים. החלק העליון מודפס מ- PLA ממדפסת סינון, והחלק התחתון הודפס ממדפסת תלת-ממד להזרקת דיו.

כלי העברה לדוגמה מודפס גם הוא מ- PLA באמצעות מדפסת התסיסה. החלק הראשון מתחבר לשקע מעבדה כך שניתן להעלות ולהוריד את הדגימה בצורה חלקה וללא תנודות מתנועות ידיים. החלק השני מכיל את חתיכת הוופל BCP במקום.

עם זאת, תהליך ההעברה יכול להתחיל. תחילה, הכלי BCP מורכב. חלק המהדק מושחל כך שבורג יכול לאבטח אותו לשקע המעבדה.

מצע תחמוצת אלומיניום אנודייז ממוקם לאחר מכן בתוך החלק התחתון של תא הניקוז באמצעות מדפים. לאחר מכן מוכנסת טבעת גומי כדי להבטיח אטם עמיד למים. חלק הרמפה של תא הניקוז נדפק בחוזקה.

אחרון, צינורות ויניל ברור מחובר זרבובית בחלק התחתון של תא הניקוז ואת הקצה השני למזרק אשר בתוך משאבת מזרק כדי להיות מסוגל לשלוט על קצב הניקוז. לאחר מכן, רקיק הסיליקון עם ערימת הפולימר ממוקם על כלי ההעברה, ותא הניקוז מלא גם במים deionized. רקיק הסיליקון יורד לאט לתוך המים, מה שגורם לשכבת החומצה הפוליאקרילית להתחיל להתמוסס.

פירוק זה מזלזל בסרט הפולימר מוופל הסיליקון ומשאיר אותו לצוף על פני המים. כלי ההעברה מוסר הבא, והניקוז מופעל על ידי הפעלת משאבת המזרק. המים נשאבים דרך מצע תחמוצת האלומיניום ומטה מהתא על ידי המשאבה.

המוצג כאן הוא הניקוז מתרחש בקצב של מיליליטר אחד לדקה. זווית הרמפה ועיצוב התא מכוונת את סרט הפולימר לכיוון מרכז הצילינדר. כאן, הממברנה ומפלס המים הגיעו לגוף הגלילי של המכשיר, ויצרו מניסקוס בולט יותר, המחזיק את קרום מתוח ומרכזו כשהוא נמוך יותר לממברנה הבסיסית, תחמוצת אלומיניום אנודייז.

ברגע שהמים מתנקזים והפולימר נמצא במגע עם הממברנה, ניתן לפרוק את התא כדי לאפשר למים הנותרים להתאדות. התהליך הכולל, כולל התקנה וניקוז מים, אורך כ-15 דקות, אך הפעם ניתן לקצר אותו על ידי הגדלת קצב הניקוז ועל ידי בניית התא כדי לדרוש נפח מים קטן יותר. המוצגים כאן הם סרטים שהוכנו על ידי גורף אותם ישירות מפני השטח של אמבט מים באמצעות קרום נקבובי.

קרע הממברנה והמיקום מחוץ למרכז ניכרים. המרחק של מרכז הממברנה למרכז המצע מוצג מימין עבור ממברנות שונות להציב. כאן אנו רואים את השיפור בהתרבות ניצול תא הניקוז.

הסרטים שלמים ניכרים, והמרחק של מרכז הממברנה למרכז המצעים מוצג למזעור. תא הניקוז הפחית את הסיכוי לקריעת סרטים וקיפול על השיטה הידנית. סביבת מעבדה נקייה ללא אבק תגביל זיהום מקרי.

שיטה זו להעברת קרום סרט דק מפחיתה באופן סופי את הנזק שנגרם לממברנה ומשפרת את הדיוק והשחזור של מיקומו על המצע. על ידי הסרת המשימה הקשה של מניפולציה סרטים דקים על פני המים ביד, שינויים בעיצוב תא הניקוז הבסיסי יכול לאפשר יישום של גדלים שונים מדגם פולימר וסוגי מצע נקבובי.