図面と疎水性パターン形成の長いポリジメチルシロキサン シリコーン フィラメント

1. PDMS フィラメント 炉及び押出成形組立 1.59 mm 内径高温シリコーンゴム チューブをメータリング バルブを介して家空気ユニットに取り付けます (図 1参照)。チューブのもう一方の端を (例えば、約 1.4 L/分の空気でカスタム加工真鍮鞘のフィラメント周りの着実な下方気流が生成されますを開くと、半径 1.08 mm の周り鞘から成る押出時のアダプターに接続します。;補足図 1参照仕様のため)。注: は、できれば近くに消火器の減らされた気流環境におけるフィラメントを生成します。 セラミック円筒炉の下の表面をカバー (e.g。、内径 17 mm、107.7 mm) 任意の過剰の PDMS をキャプチャする箔。 上記の垂直管炉、炉への開口部を中心とした、フィラメントが通過するので、炉を平準化押出アダプターをマウントします。 押出機を押し出しアダプターを介して高温シリコーン ゴム半透明チューブに接続します。 内部の温度が約 250 ° C 温度を調節する可変変圧器を使用して、赤外線放射温度計によって測定されるまで炉を熱します。 フィラメントの生産の前に押し出しアダプターが加熱していないので、下押し出しアダプターからを炉に移動します。 部分的に事前硬化 PDMS 65.0 ° C 温度制御と粘度計に使い捨てのサンプル チューブを予熱します。1 つは 200-10000 mpa · s の範囲の粘度を測定することができますなど、適切な粘度とスピンドルを使用します。 徹底的に基本 PDMS の 18.0 g を混ぜてその硬化剤計量ボートの 1.8 g、15 分間または泡がなくなるまで部屋の温度 (RT) 真空乾燥器で混合物を配置します。気泡が表面の近くに定期的にデシケータをぶちまけます。注: 次のタイミングでは、材料のテーブルで指定した PDMS ベースと硬化剤の使用を想定しています。 (いくつかは重量を量るボートへの接着に失われます) カウンターで予熱したサンプル チューブに 17.7 g の混合物を注ぐ。粘度計にサンプル チューブを再挿入します。 ゆっくりと (5 rpm) 回転粘度計を維持する毎分 1 回粘度測定を取る。 粘度 4000 mpa · s に達すると、ペンチでサンプル チューブを削除し、すぐに部屋の温度の押出機に注ぐ。熱の除去、その後 4 分間続きますから約 4.5 分を開始する時間帯にフィラメントを生成します。 フォーム フィラメントに PDMS を押し出す 遅延時間の間に、炉、赤外線放射温度計を使用して 250 ° C でを確認します。 約 4 分、粘度計からサンプル チューブを除去した後はバック押出アダプターの下に炉を移動、熱安全手袋を使用してチューブ炉押し出しアダプターの内側の針を合わせます。 定期的に炉を点滴する PDMS の着実なストリームを許可する押出機にねじをねじる。注: フィラメントの代わりに液滴を形成する場合秒間待機 30 RT 硬化をさらにもう一度やり直してください。炉を通して、PDMS を余りにすぐにプッシュ定数をねじるします。一般的に、小さな火種を炉の電源を切って、炉から任意の造り上げ PDMS を取り除くため非導べ電性の棒を使用して処理できます。注意: 場合は PDMS は壁や炉の上にしずく、再燃の可能性があります。 薄く PDMS ストリームが開始されると、追加の半分回転押出機をねじる。各試行では指定された押出機を使用して約 16 回転。 各ねじれ後、炉の下にある木の棒にフィラメントを収集し、約 12 時間で硬化完了する木製ラック間でそれらを置きます。 2. コンピューター制御コロナ放電による PDMS フィラメントの表面のパターニング Arduino 制御フィラメント位置とコロナ放電制御システム: 配線図ごとにコロナ放電装置の下で繊維を引込むカスタマーインフォメーション センターの障害オープン ソース Arduino マイクロプロセッサ制御ステッピング モーターを組み立てる材料。補足資料にカスタムの Arduino コード ソフトウェアをシステムにアップロードします。 デバイスとフィラメント表面のパターニング コード (「パターン」配列) に目的のパターンを入力し、Arduino経由でUSB にそれをアップロードします。 1% ドデシル硫酸ナトリウムと塩漬けフィラメントを洗浄し、過剰な純粋な水で洗い流してください。乾燥した空気とフィラメント。 カット アウトと電気伝導性スラブの場所フィラメント (e.g。、アクリル レーザー カット補足図 3 aを参照してください) フィラメントが空気中に浮遊することができます。スラブにフィラメントの両端を固定するのに両面テープを使用します。 アクリルのトラックの間に換気のコロナ放電でスラブを置き、レベルであることを確認します。アクリル、金属スラブの端に沿ってフィラメントを合わせ下不動金属スラブを配置します。 コロナ放電電極 (例えば、春電極先端部) フィラメント上約 3 ミリメートルの場所し、コロナ放電を Arduino 制御電源コンセントに差し込みます。 円形カットされたアクリル スラブ上に非導べ電性ラインを結ぶ。Arduino 制御ステッピングをラインのもう一方の端を付着モーター (補足図 3 bcを参照)。 Arduino 回路プログラムのコードでのパターン形成を開始するボタンを押して下さい。コロナ放電は親水性にレンダリングする PDMS の表面を変更する 10 40 kV の出力電圧と低電流 4.5 MHz 電界によって生産されます。注意: 現在は少ないが、デバイス生成オゾンと紫外線の空気。できれば出されたアクリル盾の背後にある発煙のフードで使用します。