電流體噴印(Electrohydrodynamicprinting，EHDP)是一種新興的高精度打印技術(shù)。該技術(shù)自推出之后一直廣受關(guān)注，并相繼應(yīng)用于皮膚組織工程，光學(xué)器件和導(dǎo)電電極等。電流體噴印系統(tǒng)示意圖,主要包括噴嘴和流量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、高電壓系統(tǒng)、高速相機(jī)與觀測(cè)系統(tǒng)和移動(dòng)平臺(tái)等。當(dāng)噴嘴需要噴射墨液時(shí)，在噴嘴末端與基板之間施加高電壓V，噴嘴末端的墨液會(huì)在電場(chǎng)的作用下形成錐射流，完成噴射。技術(shù)關(guān)鍵在于施加高電壓在噴嘴末端于基板之間形成電場(chǎng)。

安泰電子ATA-7000高壓放大器，可以提供20kVpp,交流電壓，可以施加在噴嘴末端和基板，產(chǎn)生電場(chǎng)，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并且該高壓放大器可以輸出直流高壓，可以適配更多噴射實(shí)驗(yàn)應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)名稱：電流體動(dòng)力3D打印

實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)給噴嘴施加合適流量Q、在噴嘴末端與基板之間施加高電壓V，則噴嘴末端的墨液會(huì)在電場(chǎng)的作用下形成錐射流，該錐結(jié)構(gòu)也被稱為泰勒錐。細(xì)長(zhǎng)射流會(huì)由于沿電場(chǎng)力的方向運(yùn)動(dòng)，由于射流中液體密度不同會(huì)斷裂成微小液滴,液滴最終會(huì)沉積在功能基板上。

測(cè)試設(shè)備：高壓放大器、函數(shù)發(fā)生器、單頻激光干涉儀、光電探測(cè)器、Redpitaya信號(hào)處理板示波器等。

圖：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)框圖

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)拍圖

函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)輸入到高壓放大器，高壓放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的電壓分別輸出到注射器和導(dǎo)電基板上，注射器和導(dǎo)電基板之間由于高壓產(chǎn)生電場(chǎng)。電場(chǎng)會(huì)使液滴產(chǎn)生泰勒錐，注射器推動(dòng)墨滴沿電場(chǎng)力方向射流，墨滴最終附著在導(dǎo)電基板上的襯底表面，水平位置布置有高速相機(jī)和激光光源觀測(cè)系統(tǒng)。高速相機(jī)來(lái)捕捉畫面，激光光源來(lái)提供高強(qiáng)度光照。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

通過(guò)高電壓，驅(qū)動(dòng)注射器和基板，產(chǎn)生電場(chǎng)，墨液通過(guò)注射器之間會(huì)產(chǎn)生泰勒錐，通過(guò)高速攝像機(jī)可以捕捉到打印結(jié)果成型效果好。

功放的作用：主要放大信號(hào)發(fā)生器的小信號(hào)，為實(shí)驗(yàn)中提供占空比可調(diào)的0-2000V的脈沖信號(hào)，用來(lái)在注射器和基板之間產(chǎn)生電場(chǎng)。

高壓放大器推薦：ATA-7000系列

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審核編輯 黃宇