Εκτύπωση με laser & χαρακτηρισμός συμπυκνωμένων μελανιών νανοσωματιδίων αργύρου

Κορίτσογλου, Όλγα; Koritsoglou, Olga

dc.contributor.author	Κορίτσογλου, Όλγα	el
dc.contributor.author	Koritsoglou, Olga	en
dc.date.accessioned	2018-01-19T10:47:35Z
dc.date.issued	2018-01-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46231
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14313
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Εκτύπωση με laser	el
dc.subject	Μελάνια νανοσωματιδίων αργύρου	el
dc.title	Εκτύπωση με laser & χαρακτηρισμός συμπυκνωμένων μελανιών νανοσωματιδίων αργύρου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φυσική	el
heal.dateAvailable	2019-01-18T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-10-19
heal.abstract	Το αυξημένο ενδιαφέρον που έχει παρουσιασθεί τα τελευταία χρόνια για τα εύκαμπτα ηλεκτρονικά κυκλώματα, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη πολλών νέων μεθόδων κατασκευής τους. Μία από τις επικρατέστερες εξ αυτών είναι η τεχνική Laser-Induced Forward Transfer (LIFT), η οποία αποτελεί μια ψηφιακή τεχνική άμεσης εκτύπωσης που επιτρέπει την εναπόθεση μιας μικρής ποσότητας ενός υλικού σε στερεά ή υγρή φάση με υψηλή ανάλυση. Στην παρούσα εργασία, πραγματοποιήθηκε εκτύπωση μελανιών νανοσωματιδίων αργύρου με τη χρήση laser, με τη χρήση δύο πειραματικών διατάξεων, μιας επιτραπέζιας διάταξης LIFT και μιας διάταξης LIFT με γαλβανομετρικούς καθρέπτες, στις οποίες γίνεται χρήση ενός laser στερεάς κατάσταση στα 532nm. Η εκτύπωση έγινε πάνω σε πολυμερικά υποστρώματα PET και PEN με επίστρωση διηλεκτρικών υμενίων που μεταβάλουν τις ιδιότητες διαβροχής. Η καταγραφή της εκτύπωσης επιτεύχθηκε με μια κάμερα υψηλής ταχύτητας, και ο χαρακτηρισμός των εκτυπωμένων δομών έγινε με τη χρήση ενός οπτικού μικροσκοπίου και ενός προφιλόμετρου. Στα τρία πρώτα κεφάλαια παρατίθεται μια επισκόπηση του αναγκαίου θεωρητικού υποβάθρου για την κατανόηση των φαινομένων και των φυσικών μηχανισμών που διέπουν την εκτύπωση ρευστών με laser και στη συνέχεια παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα. Πιο συγκεκριμένα, στο κεφάλαιο 1, περιγράφεται η τεχνική LIFT και μερικές από τις εφαρμογές της, στο κεφάλαιο 2 αναλύεται η διάδοση και η απορρόφηση της ακτινοβολίας του laser από την ύλη και στο κεφάλαιο 3 εμβαθύνουμε στο μηχανισμό της εκτύπωσης με την τεχνική LIFT στην περίπτωση των ρευστών υλικών. Όσον αφορά το πειραματικό μέρος της παρούσας εργασίας, αρχικά μελετάται η χρονική εξέλιξη του jet με μια κάμερα υψηλής ταχύτητας για την αποσαφήνιση των μηχανισμών που λαμβάνουν χώρα κατά την εκτύπωση. Έτσι προσδιορίζονται οι αναπτυσσόμενες ταχύτητες των jet ανάλογα με διάφορες παραμέτρους (απόσταση δότη-αποδέκτη, μέγεθος του σποτ του laser πάνω στο δότη, ενέργεια παλμού laser, πάχος του στρώματος μελανιού πάνω στο δότη), καθώς και ο ρόλος του ιξώδους. Έπειτα, παρουσιάζεται ο χαρακτηρισμός των εκτυπωμένων δομών για κάθε μελάνι, με έμφαση στην εξάρτηση των διαστάσεων τους από τις επιβαλλόμενες παραμέτρους, καθώς και από το υπόστρωμα του αποδέκτη. Τέλος, μελετώνται οι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα εκτύπωσης, όπως η εμφάνιση οριζόντιας απόκλισης ή και δορυφορικών σταγονιδίων.	el
heal.abstract	The increasing technological and scientific interest around flexible electronic circuits and their incompatibility with conventional micro- manufacturing processes has led to the development of alternative manufacturing methods, such as the Laser-Induced Forward Transfer (LIFT). LIFT is a digital direct writing technique that enables the deposition of a small quantity of a material in solid or liquid phase with high resolution. In this work, the laser printing of silver nanoparticle inks is presented. For the printing process two set ups have been used, a compact LIFT set up and a high power LIFT set up with galvanometric mirrors. The lasers we used are solid state lasers at 532nm, and the printed substrates are PET and PEN with special dielectric coatings for wetting properties mofification. For the recording of the printing process a high speed camera is used, and the characterization of the printed patterns has been achieved with the usage of an optical microscope and a profilometer. The first three chapters of this work are dedicated to the theoretical study of the laser–matter interaction during LIFT, and subsequently the experimental results derived in the frame of this thesis are presented. More specifically, in the first chapter of this thesis, the LIFT technique and some of its applications are presented; the second chapter focuses on the propagation and the absorption of laser radiation in matter, and in chapter three the printing mechanism of LIFT technique in the case of liquid materials is analyzed. In the experimental section of this thesis, we begin with the study of the time resolved evolution of the jet with the high speed camera, in order to clarify the mechanisms that take place during the printing process. Thus, the developing jet velocities are identified depending on various input parameters, such as donor-receiver distance, the laser spot size on donor, laser pulse energy, and the thickness of the ink film on the donor substrate. In addition, the influence of the inks viscosity on the jet is studied. Then, the characterization of the printed patterns of every ink is presented, with emphasis on dependence of the printed patterns dimensions on the laser parameters. In conclusion, a study of the factors that affect the quality of the printing patterns, such as horizontal deflection and satellite droplet formation is carried out.	en
heal.advisorName	Ζεργιώτη, Ιωάννα	el
heal.committeeMemberName	Ράπτης, Ιωάννης	el
heal.committeeMemberName	Τσουκαλάς, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	81 σ.
heal.fullTextAvailability	true