Využití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Využití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II."

Božena Vaňková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Ústav fyziky a měřicí techniky Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Využití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II. Výrobci, specializované technologie a aplikace

2 Obsah přednášky Výrobci/výzkum Výrobci klasických tiskáren Microdrop Microfab Superfine InkJet Solder Jet Mikrochromatografie VaporJet Přímé psaní pasivních elektronických součástek Mikrostruktury pro solární články a palivové články Biosenzory Tkáňové inženýrství Mikrodávkování Výroba mikrooptických prvků Senzory 2

elektronických součástek Mikrostruktury pro solární články a palivové články

3 Výrobci/výzkum Výrobci klasických inkoustových tiskáren domácí tiskárny lze využít pro jednoduché či počáteční experimenty HP, Canon, Lexmark termální inkoustový tisk (méně vhodné limitace vlastností inkoustu, možnost tepelného poškození materiálu) Epson piezoelektrický inkoustový tisk výhodou je snadné ovládání, známý protokol, dostupnost širokého množství CAD softwaru 3

limitace vlastností inkoustu, možnost tepelného poškození materiálu) Epson piezoelektrický

4 Výrobci/výzkum Microdrop ( dávkovací hlavy s řídící jednotkou (dávkování kapalin, depoziční experimenty) laboratorní systémy s více hlavami (tvorba složitých struktur v jednom kroku) 4

5 Výrobci/výzkum MicroFab ( vývoj průmyslových a laboratorních systémů pro inkoustový tisk výzkum aplikace technologie inkoustového tisku v netradičních oblastech Solder Jet Vapor Jet Sphere Jet 5

6 Speciální technologie Superfine InkJet tiskárny technologie vyvinutá v japonském National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) umožňují vytvářet kapky o teoretické velikosti až 1/1000 objemu kapky vytvořené standardními technologiemi InkJet (v současnosti dosahují velikosti 1/600 objemu). miniaturní, možnost napájení z baterií umožňují tvorbu struktur bez využití fotolitografie s velikostí v řádu mikrometrů, objem nanášeného materiálu je okolo femtolitru, proces nanášení probíhá za laboratorní teploty a za normálního tlaku jako inkoust mohou být použity např. nanotrubky, vodivé polymery, keramické materiály či kovové částice lze tak tisknout např. ultrajemné kovové obvody tlusté pouze několik mikrometrů kapky této technologie schnou velice rychle a je proto možné je využít při tvorbě 3D nanostruktur 6

miniaturní, možnost napájení z baterií umožňují tvorbu struktur bez využití fotolitografie s velikostí v řádu mikrometrů, objem nanášeného materiálu je okolo femtolitru, proces nanášení probíhá za

7 Speciální technologie Superfine InkJet tiskárny 7

8 Speciální technologie Solder Jet Technology přesné a cílené pájení mikrostruktur μm průměr pájecího bodu, rychlost pájení 400 bodů/s pájení při 220 C (SnPb nebo SnCu, In a Sn). 8

9 Speciální technologie Mikrochromatografie speciální modifikace piezoelektrické hlavy pro dávkování peptidů separovaných kapalinovou chromatografií na terče MALDI-TOF MS pro hmotnostní spektroskopii 9

dávkování peptidů separovaných kapalinovou

10 Speciální technologie Mikrochromatografie 10

11 Speciální technologie VaporJet příprava definovaných testovacích atmosfér s velmi nízkými koncentracemi par kalibrace detektorů explozivních par, kalibrace detektorů stopových množství par pro určování detekčních limitů senzorů a detektorů mikroprocesorem ovládaná piezoelektrická tryska vypouští kapky rozpuštěného standardu na topný element, kde se mění na páru; koncentrace par je řízena množstvím (či frekvencí v případě kontinuálního módu) kapek dopadajících na topný element 11

detektorů mikroprocesorem ovládaná piezoelektrická tryska vypouští kapky rozpuštěného standardu na topný element, kde se

12 Speciální technologie VaporJet kalibrace nízkých koncentrací par 12

13 Speciální technologie SphereJet výzkumná platforma pro přípravu mikrokapek léčiv kombinace systémů drop-ondemand a kontinuálního inkoustového tisku rychlost generování kapek 50kHz a průměr kapek od 20 μm do 100 μm 13

drop-ondemand a kontinuálního inkoustového tisku

14 Přímé psaní pasivních elektronických součástek piezoelektrický tisk rezistorů speciálně vyráběné inkousty s definovaným odporem podobně tisk vodičů, cívek, senzorů, kapacit a optických prvků 14

vyráběné inkousty s definovaným odporem podobně

15 Mikrostruktury pro solární články a palivové články levné flexibilní solární buňky (lze tisknout na plast), řádově levnější než anorganické buňky šetří použité drahé kovy (Pt); nízké náklady na depoziční proces; vysoká přesnost; přímé nanášení; bezkontaktní depozice; snadno lze měnit produkční množství; 15

použité drahé kovy (Pt); nízké náklady na depoziční proces; vysoká přesnost;

16 Biosenzory určeno zejména pro optické vláknové biosenzory, užívané v situacích, kde není praktické použít standardní senzory kompaktní, lehké, minimálně invazivní, lze je multiplexovat odolné proti elektromagnetickému rušení, vydrží i náročné podmínky pro rozpoznávání látek ze směsi - optická senzorová pole 16

minimálně invazivní, lze je multiplexovat odolné proti elektromagnetickému

17 Tkáňové inženýrství léčba popálenin a poranění tisk biokompatibilních materiálů od roztoků polymerů po živé buňky depoziční tryska lze snadno sterilizovat zvýšenou teplotou či gamma zářením bez ztráty funkčnosti pokrývání umělých cév 17

buňky depoziční tryska lze snadno sterilizovat zvýšenou

18 Mikrodávkování kapky s průměrem μm (2pl na 5nl), rychlost dávkování 0-25,000 za sekundu pro jednotlivé on-demand kapičky dávkování do MEMS a BioMEMS 18

19 Výroba mikrooptických prvků mikročočky, optická vlákna a vlnovody, senzory deponované na konce optických vláken tiskové hlavy jsou ohřívány až na 220 C, změnou teploty je možné měnit tvar vyráběných čoček s velikostí od 80 µm do 1mm, s přesností mikronů 19

hlavy jsou ohřívány až na 220 C, změnou teploty je možné měnit

20 Senzory tisk materiálů na MEMS pro použití v klinické diagnostice, v kontrole výrobního procesu, monitoring v ochraně životního prostředí ve výzkumu MEMS nosníků, povrchu senzorů s povrchovou akustickou vlnou (SAW) a dalších mikrokonstrukcí Vodivostní senzory Rezonanční senzory 20

ve výzkumu MEMS nosníků, povrchu senzorů s povrchovou akustickou vlnou

21 Použitá literatura

Podobné dokumenty

Využití technologie inkoustového tisku pro přípravu mikro a nanostruktur I.

Ústav fyziky a měřicí techniky Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Využití technologie inkoustového tisku pro přípravu mikro a nanostruktur I. Princip funkce, rozdělení a potenciál pro výzkum Obsah