材料沉積噴墨打印及
涂層系統解決方案

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基于Inkjet、EHD、Ultra-sonic等技術的納米材料沉積噴墨打印和表面涂層知識。

<p>使用Inkjet噴墨打印技術,以點成線的方式,將微液滴(皮升量級)進行按需分配,進行快速、準確的噴墨,使溶劑打印成圖形或圖案。</p><p>有線條邊沿整齊,尺寸可控,一致性好,可重復性好等特點。</p><p>基于穩定、可控的液滴發生機構,結合高精度的運動平臺和程序,能夠將多種溶液快速,準確的進行分配,使點成線。</p><p>線寬、長度、圖案的大小等都可通過調節參數進行控制。</p>

線條/圖案打印

使用Inkjet噴墨打印技術,以點成線的方式,將微液滴(皮升量級)進行按需分配,進行快速、準確的噴墨,使溶劑打印成圖形或圖案。

有線條邊沿整齊,尺寸可控,一致性好,可重復性好等特點。

基于穩定、可控的液滴發生機構,結合高精度的運動平臺和程序,能夠將多種溶液快速,準確的進行分配,使點成線。

線寬、長度、圖案的大小等都可通過調節參數進行控制。

典型案例

  • ▲ 柔性電子

    當今時代電子技術迅猛發展,傳統的剛性電子產品已無法滿足人們對電子產品便利性、人機交互能力以及舒適性的使用要求,從而限制了該類產品在日常生活中的實際應用,而可延展柔性電子技術可以在保持產品系統完整性的同時具備一定程度的拉伸、彎曲以及扭轉等形變能力,受到了國內外電子產業界的廣泛關注??裳诱谷嵝噪娮蛹夹g是指在具備一定拉伸、彎曲以及扭轉能力的聚合物薄膜基材上通過直寫、轉印等方式形成具有導電能力的互連電路圖形的新型電子技術,其產品因在保持系統功能完整性的同時具備一定程度的拉伸、彎曲以及扭轉等形變能力,可以應用在復雜的三維工作曲面環境中,大大地提高了此類電子產品的應用便捷度以及應用范圍。目前,可延展柔性電子技術在光伏、顯示、傳感器等領域得到了快速的發展,出現了可延展太陽能電池面板、柔性有機電致發光器件(OLED)、電子紙(E-paper)、柔性智能標簽(Smart tag)、柔性電池等應用。柔性電子制造過程通常包括:材料制備、沉積、圖案化、封裝, 可通過卷到卷(R2R)基板輸送進行集成。 噴墨打印技術經過不斷發展已經在工業生產中變得越來越常見,打印機工作原理是以熱感或壓電的方式將噴頭腔體內的油墨以極細小的液滴噴射出來,在柔性襯底上形成設計的圖案。MicroFab公司的Jetlab系列產品可以實現在任意3D對象上, 包括曲面的柔性表面打印任何電路結構。

  • ▲ MEMS封裝

    微機電系統(Micro Electro-Mechanical System,簡稱MEMS),是微電子技術與機械加工技術結合的典范,涉及微電子、流體力學、材料力學、聲學等多種科學工程技術。MEMS具有以下幾個特征:(1)尺寸在毫米到微米范圍之間,區別于傳統機械,但并沒有進入到物理上的微觀層次;(2)基于硅微加工技術制造;與微電子芯片相同,可以大批量、低成本生產,使性能價格比較傳統的宏觀機械制造技術有大幅度的提高;(3)MEMS中的機械不限于狹義的機械力學中的機械,它代表一切具有能量轉換、傳輸等功能的效應,包括力、熱、聲、光、磁、化學和生物等;(4)MEMS的目標是微機械與IC集成在一起的微系統,即具有一定自適應處理能力的智能化微機電系統。由于單個封裝需要集成多種功能,MEMS封裝需要光學和電子I/O,并且需要非平面結構的制造,通過光刻工藝難以實現。 一般來說,壓電系統難以在150℃以上的溫度下工作。Micro Fab公司研發的Jetlab II平臺可用于噴墨點膠應用,研發的壓電噴墨設備可在高溫下操作,使用按需模式噴墨技術分配高粘度聚合物、焊料和其他材料。目前,該設備可成功用于嵌入式電阻的噴墨打印,印刷電阻的尺寸從125μm到幾毫米。此外,還可用于電容器和電感器的打印,電容器打印時,由于下電極、電介質和上電極層依次鋪設,可以通過重復鋪設形成多層電容器,改變電介質的面積和厚度改變電容量值的范圍。電感器打印時,主要是打印中心電極、鐵氧體層和導體線圈,可通過改變印刷線圈的匝數來改變電感值。目前,通過噴印已成功制備出鐵氧體納米顆粒層上的250μm 銀納米顆粒線。

  • ▲ RFID電子標簽

    RFID標簽天線是按照射頻識別所要求的功能而設計的電子線路,其性能對RFID系統的性能有著重要影響。目前,RFID標簽天線的制備方法主要有蝕刻法、電鍍法及導電油墨印刷法等。其中,蝕刻法存在成本高、 生產流程復雜、生產過程慢、精度較低及環境污染等問題;電鍍法的小量生產成本昂貴,但大批量生產所需的設備投資又較高。導電油墨印刷法按照印制設備原理可分為絲網印制、凹版印制、柔性版印制和噴墨印制。其中,絲網印刷工藝精度可達10μm,具有較高的天線制備精度,但采用的油墨一般為高黏度油墨,墨層厚度較大,不適用于超高頻、微波段墨層較薄的天線印制。凹版印制工藝可以獲得較好的圖形分辨率,印制油墨的層厚適中,但印制過程中印制壓力大,可能使天線發生扭曲變形而影響天線的性能。柔性版印制基底材料適用廣泛,但印制過程中的印制壓力會使印版變形,造成制備的天線邊緣均一性差,降低天線成品率。噴墨印制法是一種非接觸式的數字化無版印制工藝,其制備過程中噴頭與基底不接觸,避免了微噴頭的損壞和導電油墨被污染,對基底表面不產生壓力,提高了制備穩定性和精度;可以使用較低黏度的墨水;無需制版,簡化了印制過程;對天線圖形可以在線修改,提高了天線制備的靈活性。

  • ▲ 柔性可穿戴壓力傳感器

    柔性電子材料具有高靈敏度、可彎折等優點,具有可穿戴性,可應用于各類柔性傳感器,如壓力傳感器、觸覺傳感器、氣體分子傳感器等。在電子皮膚、醫療監測、智能機器人等方面應用廣泛。上圖所示為基于銀納米線(AgNW)噴墨打印的柔性電阻式壓力傳感器,靈敏度高達0.48 kPa-1。

  • ▲ 柔性表皮電化學葡萄糖傳感器

    天津大學相關課題組開發了一種柔性表皮生物微流控裝置,以實現連續血糖監測。如圖A所示,該裝置可以像創可貼一樣緊緊地貼在皮膚表面,以獲得血糖濃度變化的信息。柔性裝置不會影響人體的正?;顒?,應用起來非常方便。此外,柔性裝置可以隨著皮膚的運動而變形,這避免了由裝置和皮膚之間的相對運動,從而促進透皮吸收。圖B顯示了表皮生物微流體裝置的結構,其包括兩個部分:溫度控制部件和葡萄糖檢測貼片。圖C顯示了制造的葡萄糖檢測貼片的照片。該裝置完全由噴墨打印的直寫技術制造,包括柔性電極的形成、納米材料的原位改性和酶分子的固定。全印刷工藝使得制造容易,成本低,有利于實際生產。

  • ▲ 傳感器電極

    噴墨打印全聚合物彎曲板波傳感器。使用孔徑為40μm的MicroFab噴頭在18μm厚的PVDF薄膜上打印墨水。打印的傳感器和電極布局如圖所示。使用該噴頭、墨水和基板可實現的線寬約為100μm,從而產生400μm的聲波波長。在這項工作中使用了聲波波長為800μm的傳感器。

  • ▲ 碳納米管/納米晶體光傳感器

    噴墨打印混合碳納米管/納米晶體光傳感器。在PET柔性透明基板上制造MWCNT-NP的噴墨打印傳感器。MWCNT通道打印在打印的銀電極之間。

  • ▲ 納米顆粒和溶液相銅噴墨打印

    上圖顯示了使用噴墨技術和兩種后處理方法打印兩種不同銅油墨的結果。打印和后處理都是在惰性環境(手套箱)中進行的。 噴墨打印的銅層:左上角,打印的納米銅顆粒墨水;右上角,激光退火;左下角,打印的溶液相銅;右下角,熱轉換。

  • ▲ 納米銀噴墨打印

    上圖為使用Jetlab?Ⅱ噴墨打印設備打印的納米銀圖案。

  • ▲ 銅噴墨打印

    在PE材料上噴墨打印的銅線圖案。(MJ-AT- 01, MicroFab)

  • ▲ 神經組織工程精密支架

    噴墨打印是一種有效的支架成型方法,該技術在神經組織工程精密支架的制備中具有很大的應用前景。周圍神經損傷占世界創傷損傷的2.8%,主要是擠壓、穿刺、牽引、電擊和振動損傷,這些傷害影響到全世界數以百萬計的人,導致人們的預期壽命縮短并增加社會和經濟負擔。雖然受傷的神經有再生的能力,但需要外部治療干預以確保適當的愈合,因此,用于引導神經細胞附著、排列和增殖的工程神經支架的研制受到了極大的關注。英國謝菲爾德大學化學與生物工程系招秀伯教授課題組,利用一種自組裝肽作為細胞吸引劑,并以再生絲素(RSF)作為排斥劑,利用Inkjet噴墨打印技術對神經元PC12細胞進行圖形化處理,來指導神經元細胞的生長。

  • ▲ 免疫抗體打印

    20世紀80年代初,蛋白質的噴墨打印技術已得到發展。在最新的研究中,抗體被印在膜上,抗體與硝化纖維相結合用于診斷分析。如圖所示,雅培公司的妊娠指示器TestPack?使用MicroFab技術公司開發的兩種液體連續噴繪系統進行打印操作,使用硝化纖維素打印出兩種抗體(通常是?HCg和一個control)。Abbott TestPack?也可用于鏈球菌和藥物濫用測試。

  • ▲ 鈣鈦礦量子點圖案

    可打印的鈣鈦礦量子點(QD)墨水對于使用噴墨打印為不同種類的新興鈣鈦礦光電應用實現高質量無咖啡環熒光微陣列非常重要。在“用于使用噴墨打印的無咖啡環熒光微陣列的可打印 CsPbBr3鈣鈦礦量子點墨水”的研究中,相關研究團隊通過混合高沸點十二烷和低沸點甲苯作為溶劑制備了可打印的CsPbBr3鈣鈦礦QD墨水。通過調整這兩種溶劑的體積比,仔細優化油墨的蒸發速率、粘度和表面張力,形成合適的馬蘭戈尼流動,從而平衡毛細流動,進一步消除咖啡環效應。通過在PVK(聚-(9-乙烯基咔唑))層上噴墨打?。∕icroFab Jetlab?Ⅱ)優化的鈣鈦礦量子點墨水,成功地實現了具有均勻表面、低粗糙度和無咖啡環的CsPbBr3鈣鈦礦微陣列。此外,研究團隊對CsPbBr3鈣鈦礦QD墨水進行了圖案化,打印的圖案僅在紫外(UV)光下可見,未來可應用于隱形防偽標簽和加密。

  • ▲ QLED圖案

    提高噴墨打印量子點發光二極管(QLED)的穩定性對于該技術在商業上可行至關重要。主要障礙是油墨系統的可印刷性和載體傳輸層的功能之間的折衷。在“具有高運行穩定性的高性能噴墨印刷量子點發光二極管”的研究中,報道了一種由辛烷、1-環己基乙醇和乙酸正丁酯組成的三元油墨系統,它解決了打印量子點油墨與下方空穴傳輸層之間的腐蝕問題。開發了梯度真空后處理,以配合具有梯度真空壓力的三元油墨系統,這有助于形成均勻的打印層?;谶@兩種技術,噴墨打?。∕icroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印系統 Jetlab?Ⅱ)的 R/G/B QLEDS 具有高分辨率圖案,顯示出高效率和穩定性。 R/G/B器件的外量子效率分別為19.3%、18.0%和4.4%。相應地,半工作壽命分別高達 25 178 h @ 1000 cd m-2、20 655 h @ 1000 cd m-2 和 46 h @ 100 cd m-2。該研究在油墨工程和后處理方面的改進,將器件的效率和穩定性提升到了一個更高的水平,并證實了印刷QLED在顯示行業的應用前景。

  • ▲ 熒光量子點防偽標簽

    隨著科學技術的發展,對于防偽技術的要求也越來越高。一種理想的防偽技術應該是廉價的、無損的、不可復制的,以及便于鑒定和大批量生產的。雖然產業界已經開發了多種防偽技術,但能滿足上述要求的技術卻很少。福州大學研究團隊采用MicroFab公司研發的Jetlab?Ⅱ高精度噴墨打印設備,并配合采用直徑30μm的打印噴頭制作出微米級量子點發光圖案,創新性地在基板表面構建有隨機分布的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微納米顆粒,作為噴墨打印輸運過程中的聚集釘扎點,強化微米級墨滴蒸發流動以及量子點組裝過程中的差異性,形成不可復制的“花狀”發光圖案;成功應用于低成本、可柔性化、自然條件下隱蔽、具有多重防偽和商業化價值的不可復制的全彩熒光防偽標簽。該團隊還提出了一種方便可靠的基于人工智能的驗證方法,能夠快速辨別出具有不同清晰度、亮度、旋轉、放大等不同參數的,且具隱蔽性的、不可復制的花狀發光圖案。

  • ▲ 彩色轉換膜

    目前量子點油墨主要使用昂貴的、有毒的、易燃的有機物質作為溶劑,針對此背景,廈門大學固體表面物理化學國家重點實驗室的解榮軍教授課題組提出了以水作為溶劑,通過MicroFab Jetlab?4-xl噴墨打印設備利用鹵化物和聚乙烯醇基水性油墨原位制備了綠色轉換膜,該轉換膜顯示出90μm的高分辨率點陣,85%的高光致發光量子產額,并且在環境中具有空氣和光穩定性,藍色和紅色轉換膜也可以使用水性油墨進行噴墨打印制備,新型水性量子點油墨具有的高分辨率及高可靠性在mini/micro LED領域有很大前景。

  • ▲ 太陽能電池電極柵線打印

    隨著能源需求與消耗不斷增加,新能源的開發和利用受到各國的重視。利用光生伏特效應直接將太陽能轉化為電能的太陽能電池成為國內外研究的熱門項目。人們采用各種印刷技術用來制備太陽能電池,其中,噴墨打印技術作為一種非接觸式的數字成型技術,具有材料利用率高、成本低、適用于柔性基底沉積等特點而受到廣泛關注。噴墨打印技術被認為是新一代太陽能電池制備技術。 在過去的十年中,噴墨印刷技術已經被視為一種精密的微分配工具。今天,該工具被廣泛應用于制造和儀器應用。MicroFab作為壓電噴墨打印技術的先驅者,在能源打印方面有著非常豐富的經驗和技術積累。MicroFab及客戶們正在開發許多替代能源應用,包括有機太陽能電池、硅太陽能電池導體、印刷電池和燃料電池催化劑。 常見太陽能電池主要有晶體硅太陽能電池、薄膜硅太陽能電池、銅銦鎵硒太陽能電池、碲化鎘太陽能電池、染料敏化太陽能電池、有機太陽能電池等。通常,太陽能電池包括吸收層和電極層。吸收層的作用是吸收太陽光,并將其轉化為電子-空穴對,在P-N結電場的作用下,空穴由N區流向P區,電子由P區流向N區,接通電路后就形成電流;電極的作用則是將產生的光電流導入外電路。為了進一步提高太陽能電池的光電轉換效率,通常還有緩沖層和減反層等。 目前,絕大多數商用太陽能電池都是采用絲網印刷的方式來制備金屬電極,但絲網印刷存在幾點不足:一是印刷過程中,絲網與基底(硅片)接觸,容易造成硅片的破損;二是絲網印刷往往造成漿料的浪費。因此,噴墨打印技術在制備太陽能電池柵線方面越來越受重視。 中科院蘇州納米所曾采用MicroFab公司的Jetlab?Ⅱ設備打印出鈣鈦礦太陽能電池的透明納米銀線上電極,并實現了全溶液法制備鈣鈦礦太陽能電池的制備。并得到了14.17%的高功率轉換效率和21.2%的平均透光率的鈣鈦礦太陽能電池。 實驗中的納米銀線(AgNW)平均直徑為35nm,長度為15μm,在打印過程中為了避免堵塞噴頭,用異丙醇將其稀釋至1mg/mL,打印速度為16mm/s。實驗中通過改變打印時間來實現銀電極的透明度和導電率的平衡。 通過一步涂覆法制備鈣鈦礦太陽能電池根據先前報告的方法制備結構倒置的平面鈣鈦礦太陽能電池。通過在去污劑、去離子水、丙酮和異丙醇中進行超聲波處理,接著進行30分鐘的紫外線-臭氧(UVO)處理,依次清潔氧化銦錫玻璃。 將PEDOT:PSS溶液旋涂在ITO薄膜上,然后140℃退火處理10min。 PSSNa溶液旋涂法制備薄膜,在140℃退火處理5min。 將甲基碘化銨(MAI,381.7mg)和氯化鉛(氯化鉛,222.5mg,99%)在無水二甲基甲酰胺(1mL)中以60℃過夜以形成鈣鈦礦前體溶液。 用Jetlab?Ⅱ噴墨打印系統將異丙醇分散體中的AgNW直接打印到PC61BM或PC61BM/PEI上,制備了帶有AgNW電極的半透明鈣鈦礦太陽能電池。 最后,在80℃下對印刷有銀納米線電極的太陽能電池進行退火。保持10分鐘。 MicroFab研究團隊曾使用Jetlab?4噴墨打印系統研究有機太陽能電池器件。這種類型的太陽能電池是基于一層結構,其中有源層由混合的電子供體和電子受體材料。對體異質結太陽能電池性能的關鍵參數是供體/受體比,薄膜厚度,以及產生的薄膜的形態。特別地,形態對于有機太陽能電池的效率是非常重要的,因為激子必須在形成后的幾納米內到達供體-受體界面。因此,良好的供體和受體材料的混合是一個良好的設備功能所必需的。除供體/受體比外,影響納米形貌的最重要參數是所使用的加工溶劑、溶質濃度和薄膜制備方法。通過噴墨印刷薄膜,系統研究了油墨成分、基材性能以及不同印刷參數對薄膜性能的影響,以一種快速、可復制、簡單、材料效率高的方式進行噴墨印刷。噴墨印刷作為一種非接觸工藝,還可以實現大面積和卷對卷(R2R)加工。因此,一旦確定了制備有機太陽能電池的合適候選材料,噴墨打印也可以用來制備薄而均勻的活性材料層。 總之,噴墨打印技術是一種原材料利用率高,低成本且工藝簡單非接觸式的制造技術,并且能夠與卷對卷技術相結合,實現器件的大面積制造。從太陽能電池制造角度考慮,噴墨打印技術將是未來的主流。

  • ▲ 燃料電池打印

    多家機構的研究人員在開發基于噴墨的燃料電池制造工藝。具體活動包括:控制昂貴催化劑的沉積;印刷聚合物膜材料;使用組合方法開發新材料;和圖案化粘合劑/密封劑。MicroFab的開發活動包括印刷納米粒子墨水,功能聚合物,粘合劑和3D互連結構。 噴墨技術在燃料電池制造中的一些優勢包括: 鉑等貴重金屬浪費少; 低成本沉積工藝; 高精準度; 直接寫入,數據驅動的過程; 非接觸式印刷; 可擴展到生產; 允許組合方法; 允許在保形表面上打印。

  • ▲ 有機薄膜晶體管(OTFT)陣列

    研究人員通過MicroFab的Jetlab?Ⅱ直接噴墨打印導電聚合物作為源/漏和柵電極證明了超短溝道器件,無需任何復雜的基板預制圖工藝。通過全溶液工藝在3cm×3cm柔性基板上制造了一個由200個器件組成的有機TFT陣列,通道長度為2μm。顯示出良好的均勻性和高產量。

  • ▲ 有機薄膜晶體管陣列

    在PET基材上噴墨打印的TIPS并五苯/ APC TFT陣列。

  • ▲ 在ITO/玻璃上噴墨打印有機光伏器件

    在ITO/玻璃上噴墨打印有機光伏器件。上圖顯示了一個完整的太陽能電池裝置,陰極作為背電極。

  • ▲ 個性化藥物制備

    按需噴墨 (DOD) 噴墨打印允許精確沉積皮升 (pL) 大小的含有無機和有機材料的溶液液滴,以支持NIST的各種關鍵程序。在其中一個項目中,他們正在探索使用噴墨打印機作為制備個性化藥物的方式的可能性,重點是根據患者的需要,結合患者的需要,在正確的時間以正確的劑量制備“正確的藥物”。方便實時準備。這當然需要用于表征和驗證的工具,而噴墨打印機目前協助為成像質譜儀等高級表面分析工具準備定量測試材料。 研究團隊開發了量化和控制沉積過程的專業知識,并將這些知識應用于將藥物成分直接打印到多種遞送機制上(例如,上圖 顯示了可食用紙上NaCl的打印圖案。 (a) 將水性“墨水”沉積在疏水表面上以控制足跡,以及 (b) 使用成像質譜儀生成的2D化學圖像,顯示打印在可食用纖維素紙上的Na+離子的分布。噴墨打印機上的線性致動器的運動增量為1μm。圖像尺寸為10mm×10mm)。使用一系列光學和質譜技術,他們已經證實了大量藥物和藥物的空間局部沉積,其數量高達毫克 (mg) 水平。

  • ▲ SERS基底

    在生物傳感領域,噴墨打印代表一種低成本圖案化的制備工藝,該技術可用于制備SERS基底。意大利都靈理工大學Novara教授課題組曾利用Jetlab?4 xl壓電噴墨打印機,成功開發出高性能的表面增強拉曼基底,其對染料分子的檢測限可達皮摩級。利用位于顆粒之間的熱點區域獲得了巨大的拉曼增強效果(EARE>108)?。(上圖為多孔硅上的銀納米顆粒圖案。圖案化樣品的FESEM圖像。顯示了噴墨步長對條紋均勻性的影響:(1) 130 dpi、(2) 260 dpi、(3) 1,000 dpi 和 (4) 1,300 dpi。)

  • ▲ 銀納米顆粒傳感器

    噴墨印刷技術能夠在表面上非接觸式沉積導電油墨等功能材料,從而減少污染和基材損壞的風險。在印刷電子產品中,噴墨技術提供了控制沉積材料體積的顯著優勢,因此可以微調打印幾何形狀,這對于最終印刷電子產品的性能至關重要。功能性墨水的噴墨打印可用于生產傳感器,以檢測碳纖維增強復合材料 (CFRC) 組件等機械結構的故障,而不是使用易發生分層的附加傳感器。在“在碳纖維增強尼龍復合材料上集成制造新型噴墨印刷銀納米顆粒傳感器”的研究中,基于銀納米顆粒的應變傳感器通過使用噴墨打?。∕icroFab Jetlab?4xl噴墨打印系統)直接嵌入絕緣碳纖維層壓板中,以實現優化的導電和粘合幾何形狀,形成壓阻應變傳感器。在噴墨打印優化過程之后,評估了傳感器的電導率和粘附性能。最后,通過使用彎曲裝置對傳感器進行量化,該裝置施加了預定的應變,隨著電阻隨著應變的增加而增加,響應表明準確的靈敏度。將傳感器直接嵌入CFRC的能力可防止使用界面粘合劑,這是由于分層而導致故障的主要來源。

  • ▲ 植物高分辨率地標(植物科學)

    噴墨微圖案化是一種通用的沉積技術,在許多領域都有廣泛的應用。然而,它在植物科學中的應用在很大程度上尚未得到探索。葉片膨脹是植物科學領域最重要的參數之一,并且已經開發了許多方法來檢查葉片不同部分的不同膨脹率。其中,基于通過數字成像跟蹤自然地標的方法需要復雜的設置,其中葉子必須保持固定并處于張力下。此外,分辨率僅限于自然地標的分辨率,這些地標通常很難找到,尤其是在幼葉中。為了使用人工地標研究葉層的精細尺度擴展動態,有必要在葉表面放置小的非侵入性標記,然后在一段時間后恢復這些標記的位置。 為了在非常精細的尺度上監測二維葉片擴張,相關研究團隊使用了噴墨微圖案系統(MicroFab,MJ-AB-63-40)在常春藤(Hedera helix)的小發育葉片上打印由 0.19mm2細胞組成的網格,使用直徑為40μm,間距為91μm的點構成。不同生長階段的葉子在放大倍數下成像以提取標記的坐標,然后將其用于隨后的計算機輔助葉子擴展分析。例如,研究人員獲得了量化的全局和局部擴展信息,并在整個葉子表面上創建了擴展圖。結果揭示了短期內精細尺度擴張差異的顯著模式。在這些實驗中,葉子的基部是膨脹的“冷點”,而葉竇是膨脹的“熱點”。研究人員還測量了對葉子膨脹的強烈陰影效果。討論了構建用于植物科學的噴墨打印設備所需的功能,這將進一步擴大可以在這些尺度上打印的組織范圍。 為了將噴墨微圖案技術應用于植物研究,研究人員成功地在常春藤葉表面提供了地標,并實現了對不同生長階段葉片擴張的高分辨率二維監測。該測量能夠可靠地識別植物生長過程中的細微尺度變化。除了提供地標外,該技術還可用于提供微尺度目標生物成分,例如生長激素,并可能用于直接在葉子上形成傳感器圖案。

  • ▲ 超真實印刷(藝術微噴)

    MicroFab研發的陣列式按需液滴壓電噴墨打印頭技術,將120個獨立通道的線陣列被制作成不到一英寸(170微米間距),可用于高速且效果逼真的打印。作為打印頭技術開發工作的一部分,MicroFab公司研發了動態調節滴墨量的技術,在打印的光斑區域中可達到4:1的調制范圍,得到的打印質量如圖所示。該技術具備輸出高精度專業攝影照片的功能,可為藝術家、高端攝影工作室提供探索與定制開發。

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