Mediante la combinación de sondas de fuerza atómica con microfluídica, esta investigación propone un método de "fabricación microaditiva por electrodeposición localizada de microchorros de servopulso de fuerza atómica". Siguiendo con la idea de investigación de "deposición de un solo vóxel-unión de múltiples vóxeles-formación de estructura pequeña" y la ley esencial de fabricación de la interacción de "Material-Energía-Información", integramos cuatro tecnologías clave para desarrollar un voladizo largo sin máscara, sin soporte Método de fabricación aditiva electroquímica de metal inerte (LECD-μAM), que incluye inyección de presurización de electrolito de microchorro pulsado (suministro de material), deposición electroquímica localizada inducida por electricidad enfocada (reposición de energía), control de circuito cerrado servo de fuerza atómica (retroalimentación de información) y precisión de conversión de modelo digital mantenimiento. Además, el estado de impresión de los resortes microhelicoidales se puede evaluar detectando el desplazamiento del eje Z y la desviación del voladizo de la sonda de fuerza atómica (AFP) al mismo tiempo. Los resultados muestran que se necesitaron 361 s para imprimir un resorte helicoidal con una longitud de cable de 320,11 μm a una velocidad de deposición de 0,887 μm/s, que se puede cambiar sobre la marcha simplemente ajustando la presión de extrusión y el voltaje aplicado. Además, el nanoindentador in situ se utiliza para medir las propiedades mecánicas de compresión del resorte helicoidal. El módulo de corte del material del resorte helicoidal fue de aproximadamente 60,8 Gpa, mucho más alto que el del cobre a granel (~44,2 Gpa). Estos resultados han descubierto una nueva forma de fabricar los componentes del transmisor de terahercios y las antenas microhelicoidales mediante la tecnología LECD-μAM. Crédito:Wanfei Ren et al.
La transmisión de datos de alta calidad, la detección de información de alta precisión y la detección de señales de alta sensibilidad son medios importantes para lograr una percepción precisa y una identificación efectiva. Los chips de alto rendimiento, los componentes T/R de transmisión de terahercios y las tecnologías de fabricación de sensores para entornos extremos se han convertido en puntos clave de investigación de vanguardia. Su implementación efectiva depende en gran medida del nivel de fabricación micro-nano de ultra precisión de la microestructura compleja de los dispositivos funcionales centrales. Como un excelente portador para dispositivos funcionales centrales habilitados para la información, el metal de cobre puro tiene una conductividad eléctrica ultra alta, conductividad térmica y alta ductilidad, así como capacidades de transmisión de señal de baja pérdida. Por lo tanto, ha recibido una gran atención en el campo de la fabricación micro-nano.
Recientemente, el profesor Huadong Yu, el investigador Jinkai Xu, Wanfei Ren, Zhongxu Lian, Xiaoqing Sun y Zhenming Xu de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Changchun han escrito un artículo "Fabricación aditiva por microelectrodeposición localizada de microestructuras de cobre puro" en el Internacional Revista de fabricación extrema . En este artículo, los autores introdujeron sistemáticamente el progreso localizado del método de fabricación de material microaditivo de la microestructura de cobre puro y mejoraron la microestructura fabricada para las pruebas de rendimiento.
Profesor Huadong Yu (profesor de la Universidad de Jilin y director de tecnología del Laboratorio Clave de Fabricación Micro-Nano a Escala Cruzada del Ministerio de Educación), Jinkai Xu (profesor de CUST y director del Laboratorio Conjunto Nacional y Local de Ingeniería de Tecnología de Detección y Fabricación de Precisión/Laboratorio Clave de Fabricación Micro-Nano a Escala Cruzada del Ministerio de Educación, y el líder de la disciplina de fabricación micro-nano de CUST), y Wanfei Ren (profesor de CUST) han desarrollado un pocos métodos para la fabricación de microestructuras. Los detalles son los siguientes:
"Aunque la técnica demuestra la fabricación de microestructuras de cobre puro, la tecnología tiene aplicaciones desde 2018. ¿Cuáles son las principales contribuciones de este documento?"
"Los autores de este artículo propusieron un modelo matemático de la sinergia del microchorro pulsado, centrándose en la inducción eléctrica y el servo de fuerza atómica. Aunque es preliminar, este modelo establece el modelo inicial de deposición electroquímica, transporte de material y retroalimentación de información de fuerza".
"El artículo presenta principalmente las diversas características de la microestructura de cobre puro depositada. ¿Puede presentarla brevemente?"
"Se realizó la fabricación de una microestructura de cobre puro y la tasa de deposición fue de 0,887 μm/s. Se probó el módulo de corte del micromuelle de cobre puro y alcanzó los 60,8 GPa".
"¿Cuál es el papel del dispositivo durante el experimento?"
"El dispositivo utilizado en el experimento es de Exaddon AG, Suiza. La función del dispositivo es monitorear el estado del proceso de deposición durante el experimento. Gracias al dispositivo, la posición en la dirección Z de la sonda de fuerza atómica y la flexión El estado del voladizo se puede detectar en línea al mismo tiempo". 'Microjoyas' de oro de la impresora 3D
