Diese Arbeit wurde von der Academic Research Fund (AcRF) Stufe 1 (RG171/15), Ministerium für Bildung, Singapur gesponsert.

1. Vorbereitung des mikrofluidischen Kanals
<ol><li>Mischen Sie Poly-Dimethylsiloxane (PDMS) mit einem Elastomer Basis im Verhältnis 10:1.</li>
	<li>Die Mischung in einem Vakuumofen entgasen und gießt es auf einem Silizium-Wafer mit einem negativen Ton Photoresist Muster auf der Oberseite.</li>
	<li>Entgasen der gemusterten Silizium-Wafer wieder und Erhitzen Sie es bei 70 ° C für 3 h in einem Inkubator für Erstarrung.</li>
</ol>2. Herstellung von Interdigital Transducer
<ol><li>Anzahlung 20 nm Cr und 400 nm Al auf einem Wafer LiNbO-3 ; Muster 20 Streifen mit einer Breite von 150 µm und eine Blende von 2 cm auf einem Kunststoff-Maske für Photolithographie durch die Hinterlegung der positiven Photoresist auf dem Substrat.</li>
	<li>Entfernen Sie die Cr-Al-Schicht auf der nicht-exponierten Bereich mit Aceton.</li>
	<li>Behandeln sie die Oberfläche mit Sauerstoffplasma (mit einem Stickstoff und Sauerstoff-Verhältnis von 2:1) bei der Leistung von 30 W für 60 s.</li>
	<li>Richten Sie die PDMS Microchannel und binden Sie es an das LiNbO3 Substrat durch Drücken mit dem Daumen für ein paar Sekunden.</li>
	<li>Platzieren Sie das integrierte Gerät in der Heizkammer bei 60 ° C für 3 h.</li>
</ol>(3) Zweifrequenz-Anregung
<ol><li>Gleichzeitig gelten zwei Frequenzkomponenten (f1 und f3, die Grundfrequenz und seine dritte harmonische des vorgefertigten IDT, beziehungsweise) mit der Phase Unterschied φ zwischen ihnen zu dem IDTs, damit die produzierte Säge kann wie folgt ausgedrückt werden. <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq1.jpg"> Hier, <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq2.jpg">und <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq3.jpg"> = der akustischen Druck.</li>
	<li>Synthetisieren Sie die Zweifrequenz-Wellenform mit dem Formel-Editor von ArbExpress Anwendungs-Software auf die Sampling-Frequenz von 100 MS/s zu und zu speichern Sie, der Funktionsgenerator als beliebigen Eingabe für die Säge Erregung im Experiment über ein USB-Kabel.</li>
	<li>Die Macht der Grundfrequenz, die insgesamt abgestrahlte Leistung variieren <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq4.jpg"> von 100 % (Erregung an den rein Grundfrequenz) auf 0 % (Erregung an den rein dritte harmonische); für einen guten Vergleich ändern, aber der gesamten Leistung beibehalten.</li>
	<li>Variieren Sie die Phasendifferenz der Zweifrequenz-Anregung von 0° bis 360°.</li>
</ol>(4) numerische Simulation
<ol><li>Beschreiben Sie die Bewegung der inkompressiblen Laminar-Flow mit niedrigen Reynolds (d.h., Re = 0,55) und Mach Zahlen wie folgt35. <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq5.jpg"> <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq6.jpg"> Hier, <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq7.jpg">= der fluidgeschwindigkeit, <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq8.jpg">= die dynamische Viskosität, <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq9.jpg">= die flüssigkeitsdichte, <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq10.jpg">= Druck auf die Flüssigkeit, <img alt="Equation 11" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq11.jpg">= die Einheitsmatrix und <img alt="Equation 12" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq12.jpg">= eine externe Kraft.</li>
	<li>Beschreiben Sie die produzierte Stoke ziehen Kraft auf das Objekt als folgt36. <img alt="Equation 13" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq13.jpg"> Hier, <img alt="Equation 14" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq14.jpg">= den Radius der Mikropartikel, <img alt="Equation 15" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq15.jpg">= die Geschwindigkeit der Flüssigkeit und <img alt="Equation 16" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq16.jpg">die Geschwindigkeit der Mikropartikel =.</li>
	<li>Leiten Sie die akustische Strahlung Krafteinwirkung auf die Mikropartikel in der Microchannel entlang der X-Achse (über die Microchannel-Breite) auf einer einzigen Frequenz wie folgt16 . <img alt="Equation 17" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq17.jpg"> Hier, <img alt="Equation 18" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq18.jpg">= die Menge der Mikropartikel, <img alt="Equation 19" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq19.jpg">= die Dichte der Mikropartikel, <img alt="Equation 20" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq20.jpg">= die Dichte des Mediums, <img alt="Equation 21" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq21.jpg">= die Kompressibilität der Mikropartikel und <img alt="Equation 22" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq22.jpg">= die Kompressibilität des Mediums.</li>
	<li>Die daraus resultierende akustische Strahlung Kraft der Zweifrequenz-Anregung wie folgt ableiten. <img alt="Equation 23" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq23.jpg">
</li>
	<li>Die Querbewegung über die Kanalbreite Express (entlang der y-Achse) ziehen Sie unter die akustische Strahlung Kraft und die Stokes Kraft durch Newtons zweites Gesetz wie folgt geregelt. <img alt="Equation 24" src="/files/ftp_upload/58085/58085eq24.jpg">
</li>
	<li>Lösen Sie die gewöhnlichen Differentialgleichungen (Oden) oben mit der vierte Auftrag Runge-Kutta-Verfahren auf einem Personal Computer. Legen Sie den Zeitschritt und Gesamtdauer als 1 µs und 20 s, beziehungsweise.</li>
</ol>5. experimentelle Beobachtung
<ol><li>Drehen Sie die Lösung in der Konzentration von 5,9 x 107 mit 4 µm grün fluoreszierende Polystyrol-Kügelchen pro 1 mL durch Wirbel für ca. 2-3 min. und dann Tauchen sie in eine Ultraschall-sonikator für 10 min, jede Agglomeration vor jeder Prüfung zu stören.</li>
	<li>Füllen Sie die Masse in eine 3 mL Spritze und dann mit einer Spritzenpumpe bei einer Durchflussmenge von 3 bis 5 µL/min zu fahren.</li>
	<li>Fahren Sie die IDT mit dem Dual-Frequenz-Signal von einem Funktionsgenerator, gefolgt von einer Endstufe.</li>
	<li>Die stabilisierte Mikropartikel in der nachgeschalteten mikrokanal unter einem Lichtmikroskop bei 40 X Vergrößerung zu beobachten und das Bild mit einer digitalen Kamera aufnehmen.</li>
	<li>Messen Sie die Lage des kumulierten Mikropartikel in der digitalen Aufnahmen mit ImageJ und der etablierten Skala zu, und dann bestimmen Sie quantitativ die Konzentration von den angesammelten Mikropartikel mit der normalisierten Fluoreszenz Helligkeit Jeder Druck-Knoten.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Chin, C. D., Linder, V., Sia, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Commercialization+of+microfluidic+point-of-care+diagnostic+devices.">Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices.</a> Lab on a Chip. 12 (12), 2118-2134 (2012).</li><li>Figeys, D., Pinto, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lab-on-a-chip:+a+revolution+in+biological+and+medical+sciences.">Lab-on-a-chip: a revolution in biological and medical sciences.</a> Analytical Chemistry. 72 (9), 330 A-335 A (2000).</li><li>den Toonder, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+tumor+cells:+the+Grand+Challenge.">Circulating tumor cells: the Grand Challenge.</a> Lab on a Chip. 11 (3), 375-377 (2011).</li><li>Yu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+of+lab-on-a-chip+in+isolation,+detection+and+post-processing+of+circulating+tumour+cells.">Advances of lab-on-a-chip in isolation, detection and post-processing of circulating tumour cells.</a> Lab on a Chip. 13 (16), 3163-3182 (2013).</li><li>Jorgenson, J. 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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Die Mikropartikel-Bewegung in der Microchannel durch ein Tripadvisor auf die Zweifrequenz-Anregung wurde ausgiebig untersucht in dieser Studie, und eine Technik effektiv einstellbaren Strukturierung durch Variation der Zweifrequenz-Erregung Signale wurde entwickelt und getestet. Die Herstellung solch einer Wellenform ist leicht von den meisten Funktion Generatoren realisiert, und die Einstellung ist sehr bequem. Die S12- und S11-Frequenzgänge von vorgefertigten IDTs illustrieren mehrere resonanzmoden34. Die gemessene Grundfrequenz von 6,1 MHz und der dritte Oberton von 17,8 MHz sind in der Nähe dieser gestaltete Werte (6.2 und 18,6 MHz) mit ähnlichen Übertragung Koeffizienten-8,340 dB vs. -9,750 dB, beziehungsweise. So wird eine ähnliche akustische Energie Ausgang auf diese beiden Komponenten auf die Zweifrequenz-Anregung mit der einzigen IDT erwartet. Eine solche Komponente-Kombination ist nicht nur beschränkt auf f1 und f-3. Andere, sind wie f1 und f-5, und f3 und f-5, auch anwendbar. Obwohl Piezokeramiken auch verschiedene Oberwellen der akustischen Masse erzeugen können, ist die gleichzeitige Anregung von ihnen unmöglich. Wechsel das hörfeld der Mikropartikel Sortierung29 verbessern könnte, aber auf Kosten der Ausrüstung und einer hohen Komplexität.
Die Anzahl und Lage der Druck-Knoten in der Microchannel und die entsprechende Mikropartikel-Konzentrationen konnte bequem und effektiv durch die Zweifrequenz-Anregung abgestimmt werden ohne andere Teile zu ändern. Nur ein Druck Knoten bei P1 > 90 % ist identisch mit dem von der Grundfrequenz produziert. Allerdings gibt es drei Druck-Knoten mit unterschiedlichen Positionen und eine Mikropartikel-Konzentration unterhalb dieser Schwelle. Diese Schwelle ist für alle Prüfparameter hier z. B. die Ansteuerfrequenz der Schallleistung und der Durchmesser der Mikropartikel konstant gefunden. Die experimentellen Ergebnisse korrelieren sehr gut mit der theoretischen Vorhersage. Durch die Verwendung der vorgeschlagenen Strategie, könnte die Fahrzeit der Mikropartikel bis zu reduziert ~ 2-fach, was einen höheren Durchsatz darauf hindeutet.
Phasenmodulation mit dual-Frequenz bietet eine flexible Steuerung des Standortes Druck Knoten. Verlagerung von anderen Druck-Knoten entfernt oder Einstellen der Richtung der Kraft nach innen akustische Strahlung kann eine einfache Möglichkeit, die Zahl der Mikropartikel auf dem spezifischen Druck-Knoten sein. Bei φ ≥ 180 °, der Druck-Knoten am unteren Ende der Microchannel verschwindet, sondern eine an die Spitze erscheint. Bei φ = 360 °, der Ersatz von Druck Knoten tritt. So bewegen nodal Druckleitungen kontinuierlich mit der abwechslungsreichen Phase zwischen zwei Frequenzkomponenten.
In dieser Studie gibt es noch einige Einschränkungen. Mehr akustische Dämpfung und Viskose Erwärmung das Wandmaterial können eingeführt werden, wenn eine Säge durch eine Dicke PDMS Microchannel37propagiert. Parasitäre wellenerregung in der Wand, z. B. aus einem akustischen volumenwelle kann auch die Flüssigkeit in der Microchannel betätigen. Experimente mit biologischen Zellen sind in einen großen Bedarf für den klinischen Einsatz.
Dieses akustische LOC ist von Natur aus nicht-invasiv und diese neue Strategie der Erregung könnte verbessern die Vertretbarkeit und Manipulation, die in vielen Anwendungen ein großes Potenzial hat. Zweifrequenz-Erregung in biologischen Diagnosen wie isolieren zirkulierende Tumorzellen (CTC), kann Auskunft über das Auftreten von Metastasen und anschließend fordern sofortige Behandlung.

LOC-Technologie integriert eine oder mehrere Funktionen auf einem Mikrochip für Biologie, Chemie, Biophysik und biomedizinischen Prozesse. LOC ermöglicht ein Labor-Setup im Maßstab kleiner als Sub-Millimeter, schnelle Reaktionsgeschwindigkeiten, eine kurze Reaktionszeit, hohe Prozesskontrolle, einen geringen Verbrauch (weniger Abfall, weniger Reagenzien Kosten und weniger erforderlichen Probenvolumen), einen hohen Durchsatz aufgrund Parallelisierung, eine Low cost in Zukunft Massenproduktion und kostengünstige Einwegartikel, einen hohen Sicherheitsstandard für chemische, radioaktive oder biologische Studien und die Vorteile eines kompakten und tragbaren Gerät1,2. Präzise Zelle Manipulation (d.h., Ansammlung und Trennung) ist entscheidend für eine LOC-basierte Analyse und Diagnose3,4. Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Mikropartikel Manipulation haben jedoch eine Vielzahl von Herausforderungen. Viele Techniken, wie z. B. Elektro-Osmose5, Dielektrophorese (DEP)6, Magnetophoresis7, Thermophorese,8,9, eine optische Ansatz10, eine optoelektronische nähern11 , eine hydrodynamische Ansatz12und Acoustophoresis13,14,15, entwickelt worden. Im Vergleich sind akustische Ansätze für eine LOC-Anwendung geeignet, weil theoretisch können viele Arten von Mikropartikeln/Zellen effektiv manipuliert und nicht-invasiv mit einer ausreichend hohen Kontrast (Dichte und Kompressibilität) im Vergleich mit der umgebenden Flüssigkeit. Daher kommen im Vergleich zu ihren Kollegen, akustische Ansätze von Natur aus für die meisten Mikropartikel und biologischen Objekten, unabhängig von ihrer optischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften16.
Akustische Oberflächenwellen (SAWs) aus der IDTs propagieren meist auf der Oberfläche von einem piezoelektrischen Substrat bei der Dicke von mehreren Wellenlängen und dann Leck an der Rayleigh-Winkel in die Flüssigkeit in der Microchannel nach der Snell Gesetz17, 18,19,20,21,22. Sie haben die technischen Vorteile der hohen Energieeffizienz entlang der Oberfläche aufgrund ihrer Lokalisation der Energie, eine tolles Design-Flexibilität bei hoher Frequenz, eine gute Systemintegration mit mikrofluidischen Kanal und Miniaturisierung mit Micro-Elektronik-Mechanical (MEMS) Systemtechnologie und ein hohes Potenzial zur Serienfertigung23. In diesem Protokoll Sägen aus ein paar identische IDTs generiert und in die entgegengesetzte Richtung um eine stehende Welle oder Tripadvisor, in der Microchannel generieren wo abgehängte Mikropartikel an Druck Knoten, vor allem von der angewandten Akustik gedrängt werden vermehrt Strahlung Kraft24. Die Amplitude der so resultierende Kraft richtet sich nach der Erregerfrequenz, Mikropartikel Größe und seine akustischen Kontrast Faktor22,25.
Solche Acoustophoresis hat die Begrenzung der vorgegebenen manipulierende Muster, die nicht leicht verstellbar sind. Die Anregungsfrequenz des der IDTs richtet sich nach ihrer regelmäßigen Entfernung, so ist die Bandbreite sehr begrenzt. Verschiedene Strategien wurden entwickelt, um die Einstellbarkeit und Manipulation Funktionalität zu erweitern. Die erste und zweite Modi akustische stehender Wellen in verschiedenen Teilen der Microchannel angewendet könnte Mikropartikel effektiver nach verschiedenen Bewegung Geschwindigkeit in Richtung der Schwingungsknoten-Linien26trennen. Diese beiden Modi konnten auch auf der ganze Teil der Microchannel angewendet werden und wechselte alternativ27,28,29. Ist jedoch dafür, eine große Anzahl von Geräten (d.h., drei Funktion Generatoren, zwei Impedanzanpassung Einheiten und ein elektromagnetisches Relais) erforderlich, mit der steigenden Kosten und Kontrolle Komplexität der Versuchsaufbau aufgrund der verschiedenen elektrische Impedanzen an der Grundfrequenz und dritte harmonische der piezokeramischen Platte30. Darüber hinaus konnte schräg-Finger interdigital Transducer (SFITs) angewendet werden, um die Zellen und die Strukturierung durch eine Periode der schräge Finger für eine bestimmte Resonanz20,31spannende Mikropartikel anzupassen. Allerdings ist dann die Bandbreite umgekehrt proportional zu der Anzahl der schräge Finger. Mehrere Knoten Druckleitungen haben eine höhere Trennleistung und Sensibilität gegenüber der einzelnen Knotenpunkte Linie im konventionellen Tripadvisor-basierte Mikropartikel Separator. Alternativ könnte die Lage der Druck Knoten auch einfach durch Anpassung der Phasendifferenz angewendet, die zwei IDTs Design32,33geändert werden.
Die Grundfrequenz und die dritte harmonische IDTs haben ähnliche Frequenzgänge so dass sie gleichzeitig angeregt werden können die mehr Einstellbarkeit der Mikropartikel Manipulation34vorsieht. Im Vergleich zu den konventionellen IDT Erregung bei einer einzigen Frequenz, Anpassung der akustischen Druck die Zweifrequenz-Erregung und die Phase zwischen ihnen bietet technische Einzigartigkeit, z. B. bis zu ~ 2-fach Fahrzeit auf der Mondknotenachse Druck reduziert Linie oder die Mitte des der Microchannel, die vielfältige Anzahl und Lage der Knotenpunkte Druckleitungen und Mikropartikel-Konzentrationen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="689">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:257px;">poly-dimethylsiloxane</td>
			<td style="width:147px;">Dow Corning</td>
			<td style="width:119px;">Sylgard 184</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">poly-dimethylsiloxane elastomer base</td>
			<td>Dow Corning</td>
			<td>Sylgard 184</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">silicon wafer</td>
			<td>Bonda Technology</td>
			<td>SI8PSPD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">negative tone photoresist</td>
			<td>Microchem</td>
			<td>SU-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;">double-side polished LiNbO3 wafer</td>
			<td>University Wafer</td>
			<td style="width:119px;">Y-128&#176;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">positive photoresist</td>
			<td>Nicolaus-Otto-Stra&#223;e</td>
			<td>AZ 9260</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">oxygen plasma</td>
			<td>Harrick Plasma</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">plastic mask</td>
			<td>Infinite Graphics</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microparticle manipulation by standing surface acoustic waves with dual-frequency excitations

Wir zeigen eine Methode zur Erhöhung der tuning Fähigkeit von einem ständigen akustische Oberflächenwellen (Tripadvisor) für Mikropartikel Manipulation in einem Lab-on-a-Chip (LOC) System. Die gleichzeitige Erregung der Grundfrequenz und seine dritte harmonische, die als Zweifrequenz-Anregung, um ein paar interdigital Transducer (IDTs) bezeichnet wird könnte eine neue Art von stehende Schallwellen in einem Mikrofluidik-Kanal erzeugen. Variation, die Kraft und die Phase der Erregung Zweifrequenz-Ergebnisse in einem rekonfigurierbaren Feld die akustische Strahlung Krafteinwirkung auf die Mikropartikel in der Microchannel Signale (z.B.die Anzahl und Lage der Knoten Druck und die Mikropartikel Konzentrationen an den entsprechenden Druck-Knoten). Dieser Artikel zeigt, dass die Fahrzeit von der Mikropartikel auf nur einem Knoten reduziert werden kann ~ 2-fold auf das Leistungsgewicht der Grundfrequenz größer als ca. 90 %. Im Gegensatz dazu gibt es drei Druck-Knoten in der Microchannel, wenn weniger als diese Schwelle. Des weiteren Anpassung der Anfangsphase zwischen der Grundfrequenz und die dritte harmonische Ergebnisse in andere Bewegung Preise der drei Tripadvisor Druck Knoten sowie des Anteils der Mikropartikel an jedem Druck-Knoten in der Microchannel. Es ist eine gute Übereinstimmung zwischen der experimentellen Beobachtung und der numerischen Vorhersagen. Diese neuartige Erregung Methode integrieren leicht und nicht-invasiv in das LOC-System, mit einem breiten Vertretbarkeit und nur ein paar Änderungen an der Versuchsaufbau.

Die Verteilungen der Schalldruck und die akustische Strahlung Kraft ein Tripadvisor auf die Zweifrequenz-Anregung (6.2 und 18,6 MHz) sind in Abbildung 1dargestellt. Hier tritt die Zweifrequenz-Anregung auf Polystyrol Mikropartikel (4 µm im Durchmesser) in einem mikrokanal mit einer Breite von 300 µm bei einer akustischen Leistung von 146 mW. Die daraus resultierende Schalldruck ist immer in Phase Wenn P1 > 90 % so, dass nur ein Druck Knoten bei y vorhanden = 150 µm. Im Gegensatz dazu sind drei Druck-Knoten bei y = 75, 150 und 225 µm bei P1 = 90 %, und bei y = 50, 150 und 250 µm bei P1 = 0 %. Die Schwelle von P1= 90 % ist fast konstant alle Testbedingungen, gefunden, da ein Mikropartikel-Durchmesser von 4 bis 10 µm, einer akustischen Gesamtleistung von 73-648 mW und eine Ansteuerfrequenz von 6,2-18,6 MHz ist.
P 1 = 90 %, die Mikropartikel in der Region von 75 µm < y < 255 µm und 0 µm ≤ y ≤ 75 µm bewegen sich auf dem Mittel- und dem niedrigeren Druck-Knoten bzw.. Im Vergleich dazu bei P1 = 0 %, die Regionen für die Mittel- und der niedrigere Druck Knoten sind bis 100 µm geändert < y < 200 µm und 0 µm ≤ y ≤ 100 µm, beziehungsweise. Anschließend die Mikropartikel-Konzentrationen an den unteren Knoten variieren von 25 % auf 33,3 % und an den zentralen Knoten von 50 % auf 33,3 %, wenn P1 von 90 % auf 0 %, bzw. zu verringern (siehe Abb. 2a). Reduziert sich die Fahrzeit von der Mikropartikel in Richtung der Druck-Knoten von ca. 1,95 s P 1 = 100 % auf 0,97 s P 1 = 95 % (siehe Abb. 2 b). Die Abhängigkeit von der Position des Knotens Druck und die Mikropartikel Konzentration auf P1, experimentell gemessen hat eine gute Korrelation mit der numerischen Vorhersage (R2 = 0.85 in Abbildung 2 c und R 2 = 0,83 in Abb. 2d). Eine große Anzahl von Macht Verhältnisse wurden getestet (n > 31), und die Variationen in der Position des kumulierten Mikropartikel (6,8-10,6 %) sind viel kleiner als die in der Partikelkonzentration an den Druck-Knoten (6,7-31,4 %), die möglicherweise aufgrund der Auftreten der Agglomeration während der Mikropartikel-Ansammlung.
Die erste Phase des dritten harmonischen in die Zweifrequenz-Anregung betrifft die synthetisierte treibende Wellenform, die daraus resultierenden akustischen Strahlung Kraft die Mikropartikel und die Position des Knotens Druck (siehe Abbildung 3). Mit einem Zuwachs von φ von 0° bis 180°, Druck die drei Knoten (y = 63,5, 150 und 236.5 µm) verschiebt sich allmählich nach unten über die Microchannel. Wie P1 auf 85 % festgesetzt wurde, der Niedrigerere Druck-Knoten befindet sich bei y = 49,5 µm, 33,5 µm, 17 µm und 0 µm und bei φ = 45°, 90°, 135 ° und 180°. Die akustische Strahlung Truppen aus f1 und f3 sind gegenphasig bei φ = 0 ° c, während in Phase φ = 180 °. Zum Beispiel bei y = 75 µm und φ = 0 °, die maximale akustische Strahlung Kräfte der f1 und f3 sind 37.68 pN und-47.49 pN, beziehungsweise. Während bei φ = 180 °, die maximale akustische Strahlung Kraft von f1 und f3 an der gleichen Position sind 37.68 pN und 47.49pN, beziehungsweise. Alle Druck-Knoten verschieben nach unten über die Microchannel sich linear mit der Zunahme der φ. Es wird darauf hingewiesen, dass der niedrigere Druck-Knoten mit einer viel schnelleren Rate als jene des Zentrums und der Atmosphärendruck Knoten (d. h.von 63,5 bis 0 µm von 150 auf 110,6 µm und 236.5 µm bis 190.1 µm mit der Änderung des φ von 0° bis 180°) verschiebt. Bei φ = 180 °, 4 Druck-Knoten vorhanden sind. Danach den Druck Knoten an der unteren Grenze (y = 0 µm) verschwindet, und dass an der oberen Grenze (y = 300 µm) verschiebt sich nach unten mit der gleichen Rate wie der untere Druck-Knoten mit dem Wechsel von φ von 0° bis 180°. Bei φ = 360 °, der Druck-Knoten ersetzt ein nebeneinander (d. h., der Atmosphärendruck Knoten bei φ = 360° hat am selben Ort wie den zentralen Druck Knoten am φ = 0°). Die experimentellen Ergebnisse haben eine gute Übereinstimmung mit der numerischen Vorhersage, insbesondere die Lage des Knotens Druck in verschiedenen Phasen.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58085/58085fig1.jpg"> Abbildung 1. (a) schematische Darstellung der Versuchsanordnung und (b) Foto von IDTs und PDMS Microchannel (Skala von 300 µm). (c) Druck-Wellenform und (d) die entsprechende akustische Strahlung Kraft aufgebracht, die 4-µm-Mikrosphären in einem 300 µm mikrofluidischen Kanal durch die Zweifrequenz-Anregung der abwechslungsreichen macht-Verhältnisse von P1 = 95 %, 91 %, 90 %, 100 % (rein Grundfrequenz), 85 % und 0 % (rein dritte harmonische) auf die gesamte akustische Leistung des 146 mW. Bewegung der Mikropartikel zunächst bei y = 0 µm (e) mit dem Durchmesser von 4 µm unter die abwechslungsreiche macht Verhältnisse (88-91 %) und insgesamt akustische Befugnisse (73-648 mW) und (f) mit den unterschiedlichen Durchmessern von 4, 6, 8 und 10 µm bei akustischen Gesamtleistung von 73 mW. Diese Zahl wurde von Sriphutkiat, Y., Et al.modifiziert. 34. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58085/58085fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58085/58085fig2.jpg"> Abbildung 2. (a) Mikropartikel Position und Konzentration, (b) Bewegung der Mikropartikel zunächst bei y-0 = 0 μm und die Mikropartikel Akkumulationszeit mit Zweifrequenz-Erregung bei akustischen Gesamtleistung von 146 mW mit abwechslungsreichen macht Verhältnisse. Vergleich von Simulation und experimentellen Ergebnissen (mittlere Standardabweichung) der (c) die Position des Druck-Knotens (R2 = 0.85, n = 37) und (d) die Mikropartikel Konzentration an jedem Druck-Knoten in der Microchannel (R2 = 0,83, n = 31) an der abwechslungsreichen macht Verhältnisse von P1. Diese Zahl verändert wurde, vom Sriphutkiat, Y., Et Al. 34. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58085/58085fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58085/58085fig3.jpg"> Abbildung 3. (a) die synthetisierte Wellenform die Zweifrequenz-Erregung, (b) die Verteilung der resultierenden akustischen Strahlung Kraft über 300 µm Microchannel in der abwechslungsreiche Anfangsphase von 0° bis 180° auf das Leistungsgewicht von 85 %. Die Auswirkungen der ersten Phase auf die Zweifrequenz-Erregung, Ø, über den Standort des Druck-Knotens in der (C) Simulation und (e) Experiment (Mittelwert ± Standardabweichung) und der Prozentsatz der Mikropartikel angesammelt an jedem Druck-Knoten (d) Simulation und (f) zu experimentieren. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58085/58085fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>

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Microparticle Manipulation by Standing Surface Acoustic Waves with Dual-frequency Excitations

Ein Protokoll für die Manipulation der Mikropartikel in einem mikrofluidischen Kanal mit einem Zweifrequenz-Erregung wird vorgestellt.

Mikropartikel Manipulation durch ständigen akustischen Oberflächenwellen mit Zweifrequenz-Erregungen

We demonstrate a method for increasing the tuning ability of a standing surface acoustic wave (SSAW) for microparticles manipulation in a lab-on-a-chip ...

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Nanyang Technological University

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Serie: Microparticle Manipulation by Standing Surface Acoustic Waves with Dual-frequency Excitations

Synthesis of Phase-shift Nanoemulsions with Narrow Size Distributions for Acoustic Droplet Vaporization and Bubble-enhanced Ultrasound-mediated Ablation

High-intensity focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors, lipid-coated perfluorocarbon droplets have been developed which can be vaporized by HIFU. The vasculature in many tumors is abnormally leaky due to their rapid growth, and nanoparticles are able to penetrate the fenestrations and passively accumulate within tumors. Thus, controlling the size of the droplets can result in better accumulation within tumors. In this report, the preparation of stable droplets in a phase-shift nanoemulsion (PSNE) with a narrow size distribution is described. PSNE were synthesized by sonicating a lipid solution in the presence of liquid perfluorocarbon. A narrow size distribution was obtained by extruding the PSNE multiple times using filters with pore sizes of 100 or 200 nm. The size distribution was measured over a 7-day period using dynamic light scattering. Polyacrylamide hydrogels containing PSNE were prepared for in vitro experiments. PSNE droplets in the hydrogels were vaporized with ultrasound and the resulting bubbles enhanced localized heating. Vaporized PSNE enables more rapid heating and also reduces the ultrasound intensity needed for thermal ablation. Thus, PSNE is expected to enhance thermal ablation in tumors, potentially improving therapeutic outcomes of HIFU-mediated thermal ablation treatments.

Phase-shift nanoemulsions (PSNE) can be vaporized using high intensity focused ultrasound to enhance localized heating and improve thermal ablation in tumors. In this report, the preparation of stable PSNE with a narrow size distribution is described. Furthermore, the impact of vaporized PSNE on ultrasound-mediated ablation is demonstrated in tissue-mimicking phantoms.

Synthese von Phase-shift Nanoemulsionen mit enger Größenverteilung für Acoustic Droplet Vaporisation und Bubble-enhanced Ultraschall-vermittelte Ablation

High-intensity  focused ultrasound (HIFU) is used clinically to thermally ablate tumors. To  enhance localized heating and improve thermal ablation in ...

Forschung

Ingenieurwesen

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. From the measured surface, 3D topographic maps can be subsequently analyzed using a variety of software packages to extract the information that is needed.
In this article we describe how white light interferometry, and optical profilometry (OP) in general, combined with generic surface analysis software, can be used for materials science and engineering tasks. In this article, a number of applications of white light interferometry for investigation of surface modifications in mass spectrometry, and wear phenomena in tribology and lubrication are demonstrated. We characterize the products of the interaction of semiconductors and metals with energetic ions (sputtering), and laser irradiation (ablation), as well as ex situ measurements of wear of tribological test specimens.
Specifically, we will discuss:
<ol class="lroman">
	<li>Aspects of traditional ion sputtering-based mass spectrometry such as sputtering rates/yields measurements on Si and Cu and subsequent time-to-depth conversion.</li>
	<li>Results of quantitative characterization of the interaction of femtosecond laser irradiation with a semiconductor surface. These results are important for applications such as ablation mass spectrometry, where the quantities of evaporated material can be studied and controlled via pulse duration and energy per pulse. Thus, by determining the crater geometry one can define depth and lateral resolution versus experimental setup conditions.</li>
	<li>Measurements of surface roughness parameters in two dimensions, and quantitative measurements of the surface wear that occur as a result of friction and wear tests.</li>
</ol>
Some inherent drawbacks, possible artifacts, and uncertainty assessments of the white light interferometry approach will be discussed and explained.

White light microscope interferometry is an optical, noncontact and quick method for measuring the topography of surfaces. It is shown how the method can be applied toward mechanical wear analysis, where wear scars on tribological test samples are analyzed; and in materials science to determine ion beam sputtering or laser ablation volumes and depths.

Charakterisierung von Oberflächenmodifikationen mittels Weißlicht-Interferometrie: Anwendungen in der Ion Sputtern, Laserablation, und Tribologie Experimente

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Surface-acoustic-wave-driven Acoustic-counterflow Microfluidics

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we present the fabrication protocol for a multilayered SAW acoustic counterflow device. The device is fabricated starting from a lithium niobate (LN) substrate onto which two interdigital transducers (IDTs) and appropriate markers are patterned. A polydimethylsiloxane (PDMS) channel cast on an SU8 master mold is finally bonded on the patterned substrate. Following the fabrication procedure, we show the techniques that allow the characterization and operation of the acoustic counterflow device in order to pump fluids through the PDMS channel grid. We finally present the procedure to visualize liquid flow in the channels. The protocol is used to show on-chip fluid pumping under different flow regimes such as laminar flow and more complicated dynamics characterized by vortices and particle accumulation domains.

In this video we first describe fabrication and operation procedures of a surface acoustic wave (SAW) acoustic counterflow device. We then demonstrate an experimental setup that allows for both qualitative flow visualization and quantitative analysis of complex flows within the SAW pumping device.

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Oberflächenschallwellen-wave-driven Acoustic-Gegenstrom Mikrofluidik

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we ...

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of biosensing devices. We report on a protocol of using KrF and ArF lasers irradiating Si (001) samples immersed in a liquid environment with low number of pulses and operating at moderately low pulse fluences to induce Si wettability modification. Wafers immersed for up to 4 hr in a 0.01% H2O2/H2O solution did not show measurable change in their initial contact angle (CA) ~75&#176;. However, the 500-pulse KrF and ArF lasers irradiation of such wafers in a microchamber filled with 0.01% H2O2/H2O solution at 250 and 65 mJ/cm2, respectively, has decreased the CA to near 15&#176;, indicating the formation of a superhydrophilic surface. The formation of OH-terminated Si (001), with no measurable change of the wafer&#8217;s surface morphology, has been confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy and atomic force microscopy measurements. The selective area irradiated samples were then immersed in a biotin-conjugated fluorescein-stained nanospheres solution for 2 hr, resulting in a successful immobilization of the nanospheres in the non-irradiated area. This illustrates the potential of&#160;the method for selective area biofunctionalization and fabrication of advanced Si-based biosensing architectures. We also describe a similar protocol of irradiation of wafers immersed in methanol (CH3OH) using ArF laser operating at pulse fluence of 65 mJ/cm2 and in situ formation of a strongly hydrophobic surface of Si (001) with the CA of 103&#176;. The XPS results indicate ArF laser induced formation of Si&#8211;(OCH3)x compounds responsible for the observed hydrophobicity. However, no such compounds were found by XPS on the Si surface irradiated by KrF laser in methanol, demonstrating the inability of the KrF laser to photodissociate methanol and create -OCH3 radicals.

We report on a process of in situ alteration of HF treated Si (001) surface into a hydrophilic or hydrophobic state by irradiating samples in microfluidic chambers filled with&#160;H2O2/H2O solution (0.01%-0.5%) or methanol solutions using pulsed UV laser of a relative low pulse fluence.

Selektive Bereichsänderung des Siliziumoberfläche Benetzbarkeit durch gepulste UV-Laser-Bestrahlung in flüssigen Umgebung

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the degradation of device performance. In order to evaluate such degradations using computer simulations, full matrix material properties at elevated temperatures are needed as inputs. It is extremely difficult to measure such data for ferroelectric materials due to their strong anisotropic nature and property variation among samples of different geometries. Because the degree of depolarization is boundary condition dependent, data obtained by the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) impedance resonance technique, which requires several samples with drastically different geometries, usually lack self-consistency. The resonant ultrasound spectroscopy (RUS) technique allows the full set material constants to be measured using only one sample, which can eliminate errors caused by sample to sample variation. A detailed RUS procedure is demonstrated here using a lead zirconate titanate (PZT-4) piezoceramic sample. In the example, the complete set of material constants was measured from room temperature to 120 &#176;C. Measured free dielectric constants <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/53461/image001.jpg" /> and&#160;<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/53461/image002.jpg" /> were compared with calculated ones based on the measured full set data, and piezoelectric constants d15 and d33 were also calculated using different formulas. Excellent agreement was found in the entire range of temperatures, which confirmed the self-consistency of the data set obtained by the RUS.

This protocol describes the procedure of measuring the temperature dependence of the full set material constants of piezoelectric materials using resonant ultrasound spectroscopy (RUS).

Charakterisierung von Full Set Materialkonstanten und deren Temperaturabhängigkeit für piezoelektrische Materialien mit Resonanzultraschallspektroskopie

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution for future high-speed reentry missions. But despite the advancements made since Apollo, heat flux prediction remains an imperfect science and engineers resort to safety factors to determine the TPS thickness. This goes at the expense of embarked payload, hampering, for example, sample return missions. 
Ground testing in plasma wind-tunnels is currently the only affordable possibility for both material qualification and validation of material response codes. The subsonic 1.2MW Inductively Coupled Plasmatron facility at the von Karman Institute for Fluid Dynamics is able to reproduce a wide range of reentry environments. This protocol describes a procedure for the study of the gas/surface interaction on ablative materials in high enthalpy flows and presents sample results of a non-pyrolyzing, ablating carbon fiber precursor. With this publication, the authors envisage the definition of a standard procedure, facilitating comparison with other laboratories and contributing to ongoing efforts to improve heat shield reliability and reduce design uncertainties.
The described core techniques are non-intrusive methods to track the material recession with a high-speed camera along with the chemistry in the reactive boundary layer, probed by emission spectroscopy. Although optical emission spectroscopy is limited to line-of-sight measurements and is further constrained to electronically excited atoms and molecules, its simplicity and broad applicability still make it the technique of choice for analysis of the reactive boundary layer. Recession of the ablating sample further requires that the distance of the measurement location with respect to the surface is known at all times during the experiment. Calibration of the optical system of the applied three spectrometers allowed quantitative comparison. At the fiber scale, results from a post-test microscopy analysis are presented.

Development of new ablative materials and their numerical modeling requires extensive experimental investigation. This protocol describes procedures for material response characterization in plasma flows with the core techniques being non-intrusive methods to track the material recession along with the chemistry in the reactive boundary layer by emission spectroscopy.

Emissionsspektroskopische Grenzschichtuntersuchung während ablative Materialprüfung in Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Fabrication and Operation of Acoustofluidic Devices Supporting Bulk Acoustic Standing Waves for Sheathless Focusing of Particles

Acoustophoresis refers to the displacement of suspended objects in response to directional forces from sound energy. Given that the suspended objects must be smaller than the incident wavelength of sound and the width of the fluidic channels are typically tens to hundreds of micrometers across, acoustofluidic devices typically use ultrasonic waves generated from a piezoelectric transducer pulsating at high frequencies (in the megahertz range). At characteristic frequencies that depend on the geometry of the device, it is possible to induce the formation of standing waves that can focus particles along desired fluidic streamlines within a bulk flow. Here, we describe a method for the fabrication of acoustophoretic devices from common materials and clean room equipment. We show representative results for the focusing of particles with positive or negative acoustic contrast factors, which move towards the pressure nodes or antinodes of the standing waves, respectively. These devices offer enormous practical utility for precisely positioning large numbers of microscopic entities (e.g., cells) in stationary or flowing fluids for applications ranging from cytometry to assembly.

Acoustofluidic devices use ultrasonic waves within microfluidic channels to manipulate, concentrate and isolate suspended micro and nanoscopic entities. This protocol describes the fabrication and operation of such a device supporting bulk acoustic standing waves to focus particles in a central streamline without the aid of sheath fluids.

Herstellung und Betrieb von Acoustofluidic Devices Unterstützung Bulk-Acoustic-Standing Waves für sheathless Fokussierung der Partikel

Acoustophoresis refers to the displacement of suspended objects in response to directional forces from sound energy. Given that the suspended objects must ...

Hand Controlled Manipulation of Single Molecules via a Scanning Probe Microscope with a 3D Virtual Reality Interface

Considering organic molecules as the functional building blocks of future nanoscale technology, the question of how to arrange and assemble such building blocks in a bottom-up approach is still open. The scanning probe microscope (SPM) could be a tool of choice; however, SPM-based manipulation was until recently limited to two dimensions (2D). Binding the SPM tip to a molecule at a well-defined position opens an opportunity of controlled manipulation in 3D space. Unfortunately, 3D manipulation is largely incompatible with the typical 2D-paradigm of viewing and generating SPM data on a computer. For intuitive and efficient manipulation we therefore couple a low-temperature non-contact atomic force/scanning tunneling microscope (LT NC-AFM/STM) to a motion capture system and fully immersive virtual reality goggles. This setup permits &#34;hand controlled manipulation&#34; (HCM), in which the SPM tip is moved according to the motion of the experimenter&#39;s hand, while the tip trajectories as well as the response of the SPM junction are visualized in 3D. HCM paves the way to the development of complex manipulation protocols, potentially leading to a better fundamental understanding of nanoscale interactions acting between molecules on surfaces. Here we describe the setup and the steps needed to achieve successful hand-controlled molecular manipulation within the virtual reality environment.

We demonstrate the precise manipulation of individual organic molecules on a metal surface with the tip of a scanning probe microscope driven in 3D by the experimenter's hand using a motion capture system and fully immersive virtual reality goggles.

Hand kontrollierte Manipulation einzelner Moleküle über ein Rastersondenmikroskop mit einer 3D-Virtual-Reality-Schnittstelle

Considering organic molecules as the functional building blocks of future nanoscale technology, the question of how to arrange and assemble such building ...

Scanning SQUID Study of Vortex Manipulation by Local Contact

Local, deterministic manipulation of individual vortices in type 2 superconductors is challenging. The ability to control the position of individual vortices is necessary in order to study how vortices interact with each other, with the lattice, and with other magnetic objects. Here, we present a protocol for vortex manipulation in thin superconducting films by local contact, without applying current or magnetic field. Vortices are imaged using a scanning superconducting quantum interference device (SQUID), and vertical stress is applied to the sample by pushing the tip of a silicon chip into the sample, using a piezoelectric element. Vortices are moved by tapping the sample or sweeping it with the silicon tip. Our method allows for effective manipulation of individual vortices, without damaging the film or affecting its topography. We demonstrate how vortices were relocated to distances of up to 0.8 mm. The vortices remained stable at their new location up to five days. With this method, we can control vortices and move them to form complex configurations. This technique for vortex manipulation could also be implemented in applications such as vortex based logic devices.

We present a protocol for manipulation of individual vortices in thin superconducting films, using local mechanical contact. The method does not include applying current, magnetic field or additional fabrication steps.

Scannen SQUID-Studie von Vortex Manipulation durch Kontakt vor Ort

Local, deterministic manipulation of individual vortices in type 2 superconductors is challenging. The ability to control the position of individual ...

Enhanced Electron Injection and Exciton Confinement for Pure Blue Quantum-Dot Light-Emitting Diodes by Introducing Partially Oxidized Aluminum Cathode

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation displays and solid-state lighting technologies. The brightness and efficiency of blue QDs-based light-emitting diodes (LEDs) remain inferior to their red and green counterparts, due to the inherently unfavorable energy levels of different colors of light. To solve these problems, a device structure should be designed to balance the injection holes and electrons into the emissive QD layer. Herein, through a simple autoxidation strategy, pure blue QD-LEDs which are highly bright and efficient are demonstrated, with a structure of ITO/PEDOT:PSS/Poly-TPD/QDs/Al:Al2O3. The autoxidized Al:Al2O3 cathode can effectively balance the injected charges and enhance radiative recombination without introducing an additional electron transport layer (ETL). As a result, high color-saturated blue QD-LEDs are achieved with a maximum luminance over 13,000 cd m-2, and a maximum current efficiency of 1.15 cd A-1. The easily controlled autoxidation procedure paves the way for achieving high-performance blue QD-LEDs.

A protocol is presented for fabricating high-performance, pure blue ZnCdS/ZnS-based quantum dots light-emitting diodes by employing an autoxidized aluminum cathode.

Verbesserte Elektroneninjektion und Exciton Entbindung für reine blaue Quantenpunkt-Leuchtdioden durch die Einführung von teilweise oxidierte Aluminium Kathode

Stable and efficient red (R), green (G), and blue (B) light sources based on solution-processed quantum dots (QDs) play important roles in next-generation ...