יישום של זרבובית אטומית אולטראסונית

יישום של זרבובית אטומית אולטראסונית

שלא כמו חרירים מסורתיים המסתמכים על לחץ במהירות גבוהה לגזירת נוזלים לטיפות קטנות, חרירי אטומיזציה אולטראסונית משתמשים באנרגיית רטט כדי ליצור ערפל במהירות נמוכה. זרבובית קולי היא זרבובית ריסוס המשתמשת ברטט בתדירות גבוהה הנוצרת על ידי מתמר פיזואלקטרי בכדי לפעול על ראש הזרבובית ליצירת גלים נימים בסרט הנוזל. ברגע שמשרעת גלי הנימים מגיעה לגובה קריטי (בגלל רמת ההספק שמספק הגנרטור), הם הופכים גבוהים מכדי לתמוך בעצמם, וטיפות זעירות ייפלו מקצה כל גל ויגרמו לאטומיזציה.

חרירי אטומיזציה אולטרסאונד הם בעלי יישומים רבים בתחום הייצור, כולל סטנטים מחליפי סמים ובלונים מצופים סמים, תאי דלק, ממברנות מוליכות שקופות, צינורות פחמן וכו '. המאמר הבא ידון ביישום של חרירי אטום אולטרסאונד תן הקדמה ספציפית.

סטנט מסלק סמים

תרופות כגון סירולימוס (המכונה גם רפמיצין) ופקליטקסל משמשות על פני השטח של סטנטים מחליפי סמים (DES) ובלונים מצופים סמים (DCB) עם או בלי ציפוי חומר עזר. מכשירים אלה נהנים מאוד מחרירי קולי מכיוון שהם יכולים למרוח ציפויים ללא אובדן מועט או ללא. מכשירים רפואיים כגון DES ו- DCB דורשים דפוסי ריסוס צרים מאוד, תרסיסים אטומים במהירות נמוכה ואוויר בלחץ נמוך בשל גודלם הקטן.

תא הדלק

מחקרים הראו כי חרירי אולטראסאונד יכולים לשמש ביעילות לייצור תאי דלק של קרום חילופי פרוטונים. הדיו הנפוץ הוא מתלה פלטינה-פחמן, כאשר הפלטינה משמשת כזרז בתוך הסוללה. שיטות מסורתיות להחלת הזרז על קרום חילופי הפרוטונים כוללות בדרך כלל הדפסת מסך או להבי רופא. עם זאת, מכיוון שהזרז נוטה ליצור אגרומרטים, זרימת הגז בסוללה אינה אחידה, והזרז מונע את חשיפתו לחלוטין, וקיים סיכון שהממס או נוזל המוביל עשויים להיספג, ולכן שיטה זו עשויה להיות גרועה ביצועי סוללה. לתוך הממברנה, כל אלה מפריעים ליעילות חילופי הפרוטונים.

בעת שימוש בזרבובית אולטראסונית, גודל הטיפה יכול להיות קטן ואחיד, ניתן לשנות את המרחק שהטיפה עוברת ולהחיל על המצע חום נמוך יותר, כך שהטיפה תוכל להגיע למידת היובש הרצויה במהלך תהליך הייבוש. . לפני שמגיעים למצע, הכניסו אוויר. בהשוואה לטכנולוגיות אחרות, מהנדסי תהליכים יכולים לשלוט טוב יותר בסוגים אלה של משתנים. בנוסף, מכיוון שהזרבוב הקולי מספק אנרגיה להשעיה ממש לפני ובמהלך האטומיזציה, האגולומרטים האפשריים במתלה נהרסים, וכתוצאה מכך התפלגות אחידה של הזרז, מה שמוביל ליעילות גבוהה יותר של הזרז, שבתורו מוביל לדלק יעילות הסוללה גבוהה יותר.

סרט מוליך שקוף

נעשה שימוש בטכנולוגיית זרבובית אולטרה סאונד ליצירת סרט תחמוצת אינדיום פח (ITO) במהלך היווצרות סרט מוליך שקוף (TCF). ל- ITO שקיפות מצוינת ועמידות נמוכה בגיליון, אך זהו חומר דל והוא נוטה להיסדק, ולכן הוא אינו מתאים לשימוש כ- TCF גמיש חדש. מצד שני, ניתן להפוך גרפן לסרט גמיש, שהוא מוליך ושקוף ביותר. כאשר משתמשים בחוטי ננו כסף (AgNWs) בשילוב עם גרפן, הם מדווחים כמבטיחים ועדיפים על חלופות TCF ל- ITO.

מחקרים קודמים התמקדו בשיטות ציפוי ספין וציפוי ברים שאינן מתאימות ל- TCF בשטח גדול. תהליך רב-שלבי, תוך שימוש בריסוס אולטרסאונד של תחמוצת גרפן וריסוס AgNWs מסורתי, ואז באמצעות אדי הידרזין להפחתה, ולאחר מכן ציפוי ציפוי פולי-מתיל-מתקרילט (PMMA) ליצירת TCF מתקלף, הניתן להסרה בקנה מידה לגודל גדול יותר.

מעגל מודפס

המאפיינים שאינם סותמים את הזרבובית האולטראסונית, גודל הטיפות הקטן והאחיד המיוצר על ידה, והעובדה שניתן ליצור נוצת הריסוס באמצעות מכשיר ליצירת אוויר מבוקר בקפדנות הופכים את היישום למוצלח למדי בתהליך הלחמת הגלים. צמיגות כמעט כל השטף בשוק מתאימה מאוד ליכולות הטכנולוגיה הזו. בהלחמה," no-clean" שטף עדיף מאוד. עם זאת, אם משתמשים בכמות מוגזמת, התהליך יביא לשאריות קורוזיה בתחתית מכלול המעגל.

סוללה סולארית

הן טכנולוגיות סולאריות פוטו-וולטאיות והן רגישות לצבע דורשות שימוש בנוזלים ובציפויים בתהליך הייצור. מכיוון שרוב החומרים הללו יקרים מאוד, השימוש בחרירי קולי יכול למזער כל אובדן עקב ריסוס יתר או בקרת איכות. על מנת להוזיל את עלות הייצור של תאים סולאריים, זה נעשה באופן מסורתי בשיטות זרחן כלוריד מסוג אצווה או POCl3. הוכח כי השימוש בחרירי אולטרסאונד להפצת סרטים על בסיס מים על רקיקי סיליקון יכול לשמש ביעילות כתאי שמש. תהליך הדיפוזיה מייצר שכבה מסוג N עם עמידות פני שטח אחידה.