Многоострийное зарядное устройство для униполярной зарядки аэрозольных наночастиц
Зарядное устройство Наночастицы Аддитивные технологии Коронный разряд Зарядка наночастиц Аэрозольная печать Печатная электроника
Многоострийное зарядное устройство для повышения эффективности зарядки аэрозольных наночастиц путем изменения формы электродов, а именно, увеличение количества острий на игле и выбор конической формы отверстия с расположением широкой части к выходу из устройства, приводит не только к увеличению концентрации ионов в области зарядки и, как следствие, увеличению доли заряженных наночастиц, но и к уменьшению их потерь внутри устройства. Такая оптимизация необходима в аддитивной технологии и других процессах, где заряженные аэрозольные наночастицы выступают в качестве функциональных материалов. Эффективная зарядка и устранение потерь наночастиц является важной коммерческой задачей при использовании дорогостоящих материалов, а также существенно ускоряет технологический процесс и увеличивает длительность непрерывной эксплуатации устройства без очистки. 
Устройство основано на повышении концентрации ионов в области коронного разряда путем более эффективного использования пространства вокруг иглы и изменении линий напряженности поля путем изменения формы отверстия, что препятствует потере наночастиц. Высокая концентрация ионов в области зарядки обеспечивает высокую долю заряженных наночастиц, но, если добиваться этого повышением напряжения на игле, то происходит увеличение потерь наночастиц внутри устройства, что является негативным эффектом. Максимальная заточка каждого острия и их равномерное размещение на игле обеспечивает высокую степень ионизации воздуха и высокую долю заряженных наночастиц на выходе устройства без их существенных потерь при эксплуатации. Увеличение числа острий также означает увеличение числа ионизаторов воздуха. Использование узкого отверстия в пластине уменьшает время пребывания наночастиц в поле высокой напряженности между иглой и пластиной, что уменьшает вероятность их осаждения.
Устройство реализовано с помощью макета зарядного устройства, с применением для этой цели анализатора концентрации наночастиц до и после зарядного устройства, а также электростатического осадителя для определения доли заряженных и незаряженных наночастиц на выходе устройства.
Заявленное изобретение относится к устройствам, применимым в технологии сухой аэрозольной печати твердыми наночастицами, и может быть использовано при создании функциональных устройств электроники и фотоники без применения дорогостоящих литографических процессов.
29.29.39
Взаимодействие атомов и молекул с внешними полями и излучением
Антон
Патарашвили
Николаевич
"Отсутствует"
"Отсутствует"
"0009-0001-2673-6580"
РОССИЯ
Дмитрий
Лабутов
Александрович
"Отсутствует"
"Отсутствует"
""
"57422636400"
"0009-0007-7843-2144"
РОССИЯ
Матвей
Иванов
Сергеевич
"Отсутствует"
"Отсутствует"
РОССИЯ
Алексей
Ефимов
Анатольевич
"Кандидат технических наук"
"Отсутствует"
"E-5771-2014"
"55820446000"
"0000-0003-3276-0277"
РОССИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1187746579690
Петр
Мордовской
Григорьевич
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные казенные учреждения
МФТИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
1027739386135
ДМИТРИЙ
ЛИВАНОВ
ВИКТОРОВИЧ
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения