Εκτύπωση με laser & χαρακτηρισμός συμπυκνωμένων μελανιών νανοσωματιδίων αργύρου - Κορίτσογλου, Όλγα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής, 2017)
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.