Estudo sobre o controle dinâmico da dinâmica do jato de eletrofiação focalizado por campo elétrico e do processo de impressão

CHEN Junyu ,  

LIU Yifang ,  

ZHENG Gaofeng ,  

YU Zhaojie ,  

LI Shufan ,  

JIANG Jiaxin ,  

摘要

A tecnologia de escrita direta por eletrofiação permite a formação eficiente em uma etapa de estruturas micro e nano, sendo amplamente aplicada em sensores micro/nano, eletrônicos flexíveis, entre outros campos. Porém, o jato carregado da eletrofiação é suscetível a interferências de carga, limitando a melhoria da estabilidade, uniformidade e precisão de posicionamento na impressão de estruturas micro e nano, sendo este um dos principais desafios na fabricação integrada de microsistemas. Este artigo introduz uma agulha auxiliar para construir um campo elétrico focalizado que melhora a resistência do jato carregado a interferências, investigando o comportamento de deposição e impressão sob o efeito do campo focalizado. Os resultados experimentais mostram que a eletrofiação com campo elétrico focalizado auxilia na deposição uniforme das nanofibras, sendo possível obter estruturas micro e nano escritas diretamente sem formas helicoidais sob velocidade de movimento da placa coletora de 20 mm/s. A introdução da agulha auxiliar reduziu o diâmetro médio das estruturas micro e nano escritas diretamente de 4,84 μm para 2,85 μm, e o desvio padrão do diâmetro de 2,03 μm para 1,17 μm. Em conjunto com uma plataforma de movimento precisa, foi possível imprimir com sucesso um padrão de grade cruzada, com erro médio do tamanho da grade em relação ao tamanho pré-definido de apenas 0,4%; foram concluídos os preparos de padrões complexos de brasão e flor da fênix, com morfologia de deposição intacta e fibras suaves e contínuas. O campo elétrico focalizado melhora significativamente a controlabilidade da impressão do jato carregado, o que é importante para a promoção e aplicação da tecnologia de escrita direta por eletrofiação.

关键词

escrita direta por eletrofiação; foco de campo elétrico; agulha auxiliar; impressão padronizada

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