Bu araştırma, Avustralya Araştırma Konseyi Discovery Projeler finansman planı (proje numarası DP120103942) kapsamında desteklenmiştir. BTK ve AA Avustralya Araştırma Konseyi Gelecek Bursu (FT0991895) ve sırasıyla Avustralya Araştırma Bursu (DP1093789) ve alıcıları vardır.

Genel bakış Bileşik indium / PMMA lif (Şekil 3) kendilerini mevcut PMMA tüp ve teller hazırlanabilir gereken tek bir indiyum tel (Şekil 2), dahil olmak üzere, PMMA lif yığını çizerek elde edilir. Sunulan adımlar şunlardır: <ol class="ualpha"><li> Manuel istifleme için uygun çapta tek bir indiyum tel içeren PMMA fiber üretin. Bunun için, ilk olarak 1 mm&#39;lik bir indiyum tel (Bölüm 1) ağırlayacak bir PMMA tüp hazırlayın, sonra indiyum içeren ve gerekli boyut (Bölüm 2) çizin. </li><li> Yığın ve gerekli boyuta elde bireysel indiyum-dolu PMMA elyafları (Bölüm 3) çizin. </li></ol> Bölüm 4 ve 5&#39;de ayrıntılı olarak 2 ve 3 içinde kullanılan çizim işlemleri. 1. PMMA Mantolama Tüp Fabricating 1 mm indiyum tel yapılandırmak için kullanılan PMMA mantolama tüp stretchi tarafından yapılırng ve birincil iĢlemdir (Bölüm 4) kılıfı standart PMMA tüpleri ID 1 mm ve OD 12 mm nihai PMMA mantolama tüp yapmak. <ol><li> 600 mm uzunluğunda 12 mm 6mm OD kimliği ile PMMA tüpler kesin. Çeşitli PMMA tüpler kılıfı işlemi sırasında ileride kullanılmak üzere hazırlanmış olmalıdır. </li><li> 5 gün arasında en az 90 ° C &#39;de tavlama fırını içinde PMMA tüpler tavlaması. </li><li> Fırın tavlama itibaren bir PMMA tüpü çıkarın ve oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. </li><li> Izopropanol mendil ile PMMA tüpün yüzeyi temizleyin ve kurutun. </li><li> Yansıtıcı bant kullanarak üst genişletici (Şekil 6) (Şekil 7) PMMA tüpü takın. </li><li> Yansıtıcı bant kullanarak birincil berabere altındaki genişletici (Şekil 6) (Şekil 8) PMMA tüpü takın. </li><li> (Bölüm 4&#39;e bakınız) birincil çizim sürecinde PMMA tüp gerin. Hiçbir vakum Bu aşama için gerekli olduğunu unutmayın. PMMA tüpten gerilir6 mm OD 12 mm. </li><li> Çizildikten sonra beraberlik kuleden gergin tüpü çıkarın. </li><li> 550 mm uzunluğa içine gerilmiş tüp kesin. </li><li> Adımları 1.3 ve 1.4 tekrarlayın. </li><li> Materyal yumuşar kadar bir sıcak hava tabancası ile uzatılmış tüpün üst yan ısıtılır ve pense (Şekil 9) ile deliğin sızdırmaz kıvrım. </li><li> PMMA tüp montajı (Şekil 10) oluşturmak için yeni PMMA tüpüne gergin tüpü yerleştirin. Uzatılmış tüp ve yeni PMMA tüp arasındaki boşluğu kapatmak için, Şekil 10 &#39;de gösterildiği gibi PMMA boru tertibatı (yani, açık bir iç tüp gerilmiş olan taraf), sargı politetrafloroetilen (PTFE) bant alt tarafında. </li><li> Yapışkan bant, bir iç katman, PTFE bant arasında bir orta tabaka ve yansıtıcı bir dış tabaka ile, üst genişletici (Şekil 7) PMMA boru tertibatı (yani kapalı iç boru gerilmiş olan taraf) üst ucunu bant. Emin olunPTFE bant sıkı ve PMMA boru montaj ve üst genişletici arasındaki tüm boşluklar kapatılır. </li><li> 1.6 &#39;de gösterildiği gibi birincil beraberlik alt genişletici PMMA tüpü takın. </li><li> Vakum ile birincil çizim sürecinde Stretch ve kol PMMA tüp montajı (Bölüm 4&#39;e bakınız). PMMA tüp montajı OD 12 mm den 6 mm gerilir. </li><li> Çıkan gergin PMMA mantolama tüp yaklaşık 0,25 ID / OD olacaktır. Nihai PMMA mantolama tüpü 1 mm (Şekil 1) bir kimlik ile yaklaşık 0.1 ID / OD olana kadar 1,15-1,9 tekrarlayın. </li></ol> 2. İndiyum Fabricating Elyaf Dolgulu 1 mm indiyum tel kollu ve Bölüm 1 final OD 1,2 mm ile indiyum dolu elyaf üretmek için ikincil iĢlemdir (Bölüm 5) kullanılarak yapılan PMMA mantolama tüp gerilmiş olduğunu. <ol><li> Hazırlayın ve 1.1 &#39;de gösterildiği gibi PMMA mantolama tüpleri tavlama - 1.4. </li><li> 550 mm uzunluğa kadar indiyum tel kesin.</li><li> Şekil 11 &#39;de gösterildiği gibi, montaj preform dolu indiyum oluşturmak için PMMA giydirme tüp içine indiyum tel yerleştirin. </li><li> 1.11 &#39;de gösterildiği gibi PMMA mantolama tüpün alt tarafında mühürleyin. </li><li> 1.14 &#39;de gösterildiği gibi, 1.13 ve ikincil çekme alt uzatıcı&#39; de gösterildiği gibi üst genişletici indiyum dolu preform tertibatını. </li><li> Streç ve kol indiyum 15-20 g gerilim altında çekilen bir final OD 1 mm indiyum dolduran lif (Bölüm 5&#39;e bakınız) yapmak için vakum ile sekonder çekme işleminde preform montaj doldurdu. </li><li> Beraberlik işlemi tamamlandıktan sonra kuleden indiyum dolduran lif Makarayı çıkartın. </li><li> Endface kontrol edin ve indiyum boyuna uzunluğu boyunca bir ışık mikroskobu kullanılarak lif dolu. Problemli kusurları indiyum tel ve PMMA tüp arayüzü, lif uzunluğu boyunca tel çapı veya kırık çatlakların dalgalanmaları arasındaki ayırma içerebilir. Ind Optik mikroskop görüntüleriium dolu elyaf, 1 mm&#39;lik bir dış çap PMMA elyaf sürekli bir 100 um indiyum tel gösteren, Şekil 2 &#39;de gösterilmiştir. </li><li> Yeterince indiyum dolduran lif indiyum yığılmış preform için üretilmiş kadar 2,8-2,1 tekrarlayın. </li></ol> 3. İndiyum Stacked Fiber Fabricating Indiyum yığılmış fiber ilk o gergin ve ikincil iĢlemdir (Bölüm 5) kullanarak istenen lif boyutları kollu bir büyük PMMA preform mantolama boru, Secton 2 üretilen indiyum dolduran lifleri istifleme tarafından imal edilmektedir. <ol><li> 1.1 &#39;de gösterildiği gibi PMMA preform giydirme tüp hazırlanır. Tanıtım amaçlı, 12 mm dış çap ve 9 mm ID bir PMMA tüpü kullanacaktır. </li><li> Indiyum 550 mm uzunlukta elyaf dolgulu kesin. </li><li> PMMA preform mantolama tüpün yüzeyi temizleyin ve indiyum izopropanol mendil ile lif dolu ve kurumaya bırakın. </li><li> Lastik bantlar kullanarak indiyum dolduran lif Bundle ve eklemekPMMA preform mantolama tüp içine, elyaflar sağlanması düz ve sıkı bir uyum (Şekil 12) vardır. </li><li> 5 gün arasında en az 90 ° C &#39;de tavlama fırını içinde yığın preform montaj tavlaması. </li><li> Tavlama fırın yığılmış preform aksamını çıkarın ve oda sıcaklığında soğumaya bırakın. </li><li> 1.14 &#39;de gösterildiği gibi, 1.13 ve ikincil çekme alt uzatıcı&#39; de gösterildiği gibi üst genişletici indiyum dolu preform tertibatını. </li><li> Indiyum yığılmış lif (Bölüm 5&#39;e bakınız) yapmak için vakum ile sekonder çekme işleminde Stretch ve kol yığılmış preform montaj. Bu 50 mikron ayırarak 5 mm teller içeren bir metamalzeme elyaf üreten 80 g gerilim altında çekilmiş bir final OD 0,6 mm, gerilir. Ortaya çıkan fiber optik bir mikroskop enine kesitsel görüntü Şekil 3 &#39;de gösterilmiştir. </li><li> Beraberlik işlemi tamamlandıktan sonra kuleden indiyum yığılmış lif Makarayı çıkartın. </li><li> Içinde2.8 (Şekil 3) de gösterildiği gibi, SPECT endface ve indiyum yığın lif uzunluğu boyunca uzunlamasına. </li></ol> 4. Birincil Beraberlik Süreci Birincil çekme işlemi 1 mm &#39;den daha büyük bir dış çapı ile önceden şekillendirilmiş uzatmak için kullanılır. Aşağıdaki yordam Bölüm 1 kullanılır: PMMA Mantolama Tüp imalatı. <ol><li> Üç çeneli ayna için üst genişletici sıkma ile berabere kule üzerine preform yükleyin. Fırının sıcak bölge (Şekil 13) içine preform besleyin. XY mikrometre aşamasında kullanarak preform hizalayın. Fırının üst plaka kapatın. </li><li> Ön ısıtma aşamasında Şekil 14 &#39;de gösterilen sıcaklık profilini kullanarak çekme sıcaklığına preform kesit alanının ısı yükseltir. </li><li> 5 mm / dk &#39;besleme başlayarak, 185 ° C sıcaklık arttırılarak çizim işlemini başlatmak ve 6 mm / dak ve kapama t kuru çekmeO ünitesi kelepçeleri çizin. Zamanla beraberlik gerginlik (Şekil 15) davranışını inceleyin. <ul><li> Gerginlik katlanarak artarsa, yem ve beraberlik birimleri durdurmak, preform besleme başlamadan önce, sıcaklık çizim ısınmasına ve tekrar birimleri çizmek için izin vermek için 1 dakika bekleyin. Gerginlik stabilize oluncaya testi tekrarlayın. </li><li> Gerilim düşerse, 1-2 mm / dak ile beraberlik oranını artırmak. Gerekli beraberlik oranı elde edilinceye kadar, 1-2 mm / dak artışlarla (sürece gerginlik ya sabit kalır ya da düşme başlar gibi) berabere oranı artmaktadır devam edin. </li></ul></li><li> Vakum gerekiyorsa, Blu-Tac (Şekil 13) kullanılarak üst preform genişletici mühürlü vakum vakum tüpü takın. Yem ve beraberlik birimleri preform simetrik çizim sağlamak için başladıktan sonra vakum açın. </li><li> Preform çizilirken bir kılavuz olarak Tablo 1 &#39;de birinci çekme durum kullanın. Fırın sıcaklığı ve oran b Notbesleme etween ve hız sabiti OD ve çizim gerginliği korumak için takip edilmesi gerekir çizin. , Çizilmiş lif için bir gösterge dış çapı bir kütle dengesi elde edilebilir unutmayın D nihai = D başlatma (F / D) 1/2 Nihai D burada -, D başlangıç ​​ilk preform çapı nihai elyaf çapı olan, F besleme hızı, ve D çekme oranı. Besleme ve çekme oranı ve preform tamamlandığında fırının anahtarı durdurun. Preform oda sıcaklığına soğutulduktan sonra beraberlik kuleden preform çıkarın. </li></ol> 5. İkincil Beraberlik Süreci Ikincil çekme işlemi 1 mm &#39;den daha küçük ODS preformlar uzatmak için kullanılır. Aşağıdaki prosedür, Bölüm 2 de kullanılır: indiyum yığın lif imalatı: indiyum elyaf ve 3 dolu imalatı. <ol><li> S preform yükleniyorecondary çekme birincil çekme işlemi (Basamak 4.1) içinde olduğu gibi aynı. </li><li> Ikincil çekme için ön-ısıtma aşaması birinci çekme işlemi (Basamak 4.2) içinde olduğu gibi aynı. </li><li> Çizim sıcaklığa ulaşıldığında preform boyun aşağı başlar. Açılır preform çıkar ilk çizim kuvveti (Şekil 16) sağlayan alt genişleticinin ağırlığı nedeniyle fırının alt. </li><li> Besleme hızı (2.5 - 5 mm / dk) başlayın ve fırın sıcaklığının artmasıyla başlar - açılan hızını kontrol etmek için (2,5 5 ° C). Elyaf çapı yaklaşık 250 tutulmalıdır - lif kopması önlemek için 500 mikron. </li><li> 1 altında başlangıçta m / dak &#39;lık bir düşük hızda dönmekteyken kapstan tekerlek için lif takın. Dansçı tekerlekleri etrafında lif Rüzgar ve lif makaraya takın. </li><li> Vakum gerekli ise 4.4 &#39;de gösterildiği gibi vakum boru ekleyin. </li><li> Lif beraberlik başlangıçta geçici beraberlik koşulları altında olacaktır. Set besleme hızı, istenen beraberlik durumu değerlerine oranı ve fırın sıcaklığı çizin. Elyaf çapı ve beraberlik gerilim kararlı duruma kadar dalgalanma olacak birkaç dakika sonra elde edilir. </li><li> Preform çizilirken bir kılavuz olarak Tablo 2 &#39;de ikincil çekme durum kullanın. Yem ve beraberlik oranı arasındaki fırın sıcaklığı ve oran sabiti OD ve çizim gerginliği korumak için takip edilmesi gerekir unutmayın. </li><li> 4.5 &#39;de gösterildiği gibi işlemi durdurun. </li></ol>

<ol>
	<li>Cai, W., Shalaev, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optical Metamaterials: Fundamentals and Applications. , (2010).</li><li>Pendry, J. B., Holden, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extremely+Low+Frequency+Plasmons+in+Metallic+Mesostructures.">Extremely Low Frequency Plasmons in Metallic Mesostructures.</a> Phys. Rev. Lett. 76, 4773-4776 (1996).</li><li>Schurig, D., Mock, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metamaterial+Electromagnetic+Cloak+at+Microwave+Frequencies.">Metamaterial Electromagnetic Cloak at Microwave Frequencies.</a> Science. 314, 977-980 (2006).</li><li>Shalaev, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+negative-index+metamaterials.">Optical negative-index metamaterials.</a> Nat. Photonics. 1, 41-48 (2007).</li><li>Liu, Z., Lee, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Far-field+optical+hyperlens+magnifying+sub-diffraction-limited+objects.">Far-field optical hyperlens magnifying sub-diffraction-limited objects.</a> Science. 315, (2007).</li><li>Boltasseva, A., Shalaev, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+optical+negative-index+metamaterials:+Recent+advances+and+outlook.">Fabrication of optical negative-index metamaterials: Recent advances and outlook.</a> Metamaterials. 2, 1-17 (2008).</li><li>Soukoulis, C. M., Wegener, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Past+achievements+and+future+challenges+in+the+development+of+three-dimensional+photonic+metamaterials.">Past achievements and future challenges in the development of three-dimensional photonic metamaterials.</a> Nat. Photonics. 5, 523-530 (2011).</li><li>Tuniz, A., Kuhlmey, B. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drawn+metamaterials+with+plasmonic+response+at+terahertz+frequencies.">Drawn metamaterials with plasmonic response at terahertz frequencies.</a> Appl. Phys. Lett. 96, 191101 (2010).</li><li>Argyros, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microstructured+polymer+optical+fibers.">Microstructured polymer optical fibers.</a> J. Lightwave Technol. 27, 1571-1579 (2009).</li><li>Donald, I. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production,+properties+and+applications+of+microwire+and+related+products.">Production, properties and applications of microwire and related products.</a> J. Mater. Sci. 22, 2661-2679 (1987).</li><li>Grischkowsky, D., Keiding, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Far-infrared+time-domain+spectroscopy+with+terahertz+beams+of+dielectrics+and+semiconductors.">Far-infrared time-domain spectroscopy with terahertz beams of dielectrics and semiconductors.</a> J. Opt. Soc. Am. B. 7, 2006-2015 (1990).</li><li>Wang, A., Tuniz, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fiber+metamaterials+with+negative+magnetic+permeability+in+the+terahertz.">Fiber metamaterials with negative magnetic permeability in the terahertz.</a> Opt. Mat. Express. 1, 115-120 (2010).</li><li>Tuniz, A., Lwin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stacked-and-drawn+metamaterials+with+magnetic+resonances+in+the+terahertz+range.">Stacked-and-drawn metamaterials with magnetic resonances in the terahertz range.</a> Opt. Express. 19, 16480-16490 (2011).</li></ol>

Çıkar çatışması ilan etti.

Burada sunulan tekniği etkili bir high-pass filtre gibi davranarak, THz aralığında plasmonik yanıt (ve böylece uyarlanmış bir elektrik geçirgenlik) sahip, mikro özelliği boyutları ile sürekli üç boyutlu metamalzemeler kilometrelik üretim sağlar. Bu deneysel Terahertz zaman domeni spektroskopisi 11 ile karakterize edilebilir. Bu aralığı 12 negatif bir manyetik geçirgenlik sahip metamalzeme elyaflar ile bir araya geldiğinde, fiber-şekilli metamalzemeler, örneğin negatif kır?...

<table border="1"><tbody><tr><td> Reaktif / Malzeme Adı </td><td> Şirket </td><td> Katalog Numarası </td><td> Yorumlar </td></tr><tr><td> İndiyum% 99.99 Tel, 1 mm çapında </td><td> AIM Özel </td><td> Istek üzerine mevcuttur </td><td> <a href="http://www.aimspecialty.com" target="_blank">www.aimspecialty.com</a> <a href="http://www.aimspecialty.com/Portals/0/Files/Indium.pdf" target="_blank">http://www.aimspecialty.com/Portals/0/Files/Indium.pdf</a> </td></tr><tr><td> 2-propanol (izopropanol) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> Ürün Numarası 190764 </td><td> <a href="http://www.sigmaaldrich.com/chemistry/solvents/products.html?TablePage=17292086" target="_blank">http://www.sigmaaldrich.com/chemistry/solvents/products.html?TablePage=17292086</a> </td></tr><tr><td> Yapışkan bant </td><td> Staples </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Bir Wrap PTFE Bant, 5 ml x 12 MMW x 0.2 MMT </td><td> RS Components </td><td> RS Stok Numarası 231-964 </td><td> <a href="http://uk.rs-online.com/web/p/ptfe-tapes/0231964/" target="_blank">http://uk.rs-online.com/web/p/ptfe-tapes/0231964/</a> </td></tr><tr><td> 50 Mikron Alüminyum Folyo Bant </td><td> Şeritleri Advance </td><td> AT506 </td><td> <a href="http://www.advancetapes.com/Products/types/9/page1/81" target="_blank">http://www.advancetapes.com/Products/types/9/page1/81</a> </td></tr><tr><td> Blu-tak </td><td> Bostik </td><td></td><td> <a href="http://www.blutack.com/index.html" target="_blank">http://www.blutack.com/index.html</a> </td></tr><tr><td> Hızlı Kurulum Araldite </td><td> Selleys </td><td></td><td> <a href="http://selleys.com.au/adhesives/household-adhesive/araldite/quick-set" target="_blank">http://selleys.com.au/adhesives/household-adhesive/araldite/quick-set</a> </td></tr><tr><td> PMMA tüpler: - Kimliği 6 mm OD 12 mm - Kimliği 9 mm OD 12 mm </td><td> B &amp; M Plastik: Plastik İmalat </td><td> Istek üzerine mevcuttur </td><td> <a href="http://www.bmplastics.com.au/about-us.htm" target="_blank">http://www.bmplastics.com.au/about-us.htm</a> </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Ekipman Gereksinimleri </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td><ul><li> En az 200 ° C (Preform ve Fiber beraberlik imkanları ile Heathway Polimer Beraberlik Kulesi) maksimum sıcaklık fırınları ile Fibre berabere kulesi. Çekme kule bir fotoğrafı Şekil 5 &#39;de gösterilmiştir. </li><li> En az 90 ° C maksimum sıcaklıkta Tavlama fırını </li><li> Optik mikroskop. </li><li> Sıcak hava tabancası. </li><li> Vakum pompası. </li><li> En preform genişletici (30 cm uzunluğunda ve 12 mm çapında metal tüp). </li><li> Birincil beraberlikalt genişletici (100 cm uzunluğunda ve 12 mm çapında metal tüp). </li><li> İkincil beraberlik alt genişletici (20 cm uzunluk ve 12 mm çaplı PMMA tüp). </li></ul></td></tr></tbody></table>

fabricating metamaterials using the fiber drawing method

Metamalzemeler onlar 1 işlediği dalgaboyu daha küçük bileşenlerin birleştirilmesi ile imal insan yapımı kompozit malzemelerdir. Onlar yerine onları oluşturan atomların, onların bileşenlerinin yapısını kendi elektromanyetik özellikleri borçluyum. Örneğin, alt-dalga boyu metal tellerin metal kendilerini 2 aksine, belirli bir frekansta ya pozitif ya da negatif elektrik etkili bir dielektrik sabitine sahip olması sağlanabilir. Işığın davranışı üzerinde bu benzersiz kontrol potansiyel kırınım sınırı 5 Aşağıdaki nesneler çözmek gibi görünmezlik pelerinleri 3, negatif kırılma indisi malzemeleri 4, ve lensler gibi yeni cihazlar, bir dizi neden olabilir. Ancak, optik, orta-kızılötesi ve Terahertz frekanslarda çalışan metamalzemeler geleneksel pahalı ve çoğu birkaç cen altındadır örnekleri üretmek nano ve mikro üretim teknikleri kullanılarak yapılırboyutu 6-7 timetres. Burada bir Terahertz plasmonik cevabı 8 sergilemek lif şeklinde, metal tel metamalzemeler yüzlerce metre üretmek için bir üretim yöntemi sunuyoruz. Biz (PMMA) tüpler polimetilmetakrilat içinde indiyum teller kullanılarak Taylor-tel süreci 10 ile microstructured polimer fiber optik 9 üretmek için kullanılan yığını-ve-çizmek tekniği birleştirir. Bu, işlemek için Terahertz bölge içinde uygun optik özelliklere sahip sökülebilen bir dielektrik kolaydır, çünkü PMMA seçilir; indiyum o 156.6 arasında bir erime sıcaklığına sahip olduğu ° C olan PMMA ile codrawing için uygundur. Biz bir ucunda mühürlü dış çapı 1 mm iç çapı (ID) ve 12 mm (OD) ile 1 mm çaplı ve PMMA tüp içinde% 99.99 saflıkta bir indiyum tel bulunmaktadır. Tüp boşaltılmış ve 1.2 mm arasında bir dış çapa aşağı çekilmektedir. Elde edilen elyaf daha sonra küçük parçalar halinde kesilmiş, ve daha büyük bir PMMA tüp içine yığılır. Bu yığın biri kapatılırbir fırın içine beslenir ve uç sırasında hızla 10 bir faktör ile yapının çapının azaltılması, ve 100 bir faktör ile uzunluğu arttıkça, çekilmektedir. Bu tür lifler mikro ve nano ölçekte özelliklere sahip, kitle üretilebilir, niteliği gereği, esnek, ve doğada bulunmayan elektromanyetik özellikleri sergilemek üzere dokunmuş olabilir. Onlar Terahertz böyle görünmez lifleri, dokuma negatif kırılma indisi bezler ve süper giderilmesi lensler gibi optik frekanslar için yeni cihazlar bir dizi için umut verici bir platformu temsil ediyor.

Metamalzeme lifleri açıklanan tekniği kullanılarak üretildi. Bunlar, sırasıyla kendilerine üretilmiş olan bir 10 mm polimer kılıf içinde bulunan 1 mm indiyum tellerin bir preform, çekilen edilmiş, Şekil 2&#39;de gösterilen 100 mikron çap sürekli indiyum teller içeren 1 mm PMMA elyaflar, bir preform dan toplandı Uygun boyutlu polimer kılıf borular ile, Şekil 1&#39;de şematik olarak gösterilmektedir. THz aralığında plasmonik tepki veren bir metamalzeme lif örn...

Watch this Scientific Journal Video about Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method at JoVE.com

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Terahertz frekanslarda metamalzemeler eşsiz fırsatlar sunuyoruz, ancak toplu olarak imal meydan okuyorlar. Biz ucuza endüstriyel ölçekte potansiyel metamalzemeler imal microstructured polimer optik lifler için üretim prosedürü adapte. Biz Terahertz plasmonik tepki gösterirler ~ 100 mikron, ayrılmış ~ 10 mikron çaplı indiyum tel içeren polimetilmetakrilat elyaf üretmek.

Fiber Çizim Yöntemi Kullanma Fabricating meta malzeme

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

fabricating-metamaterials-using-the-fiber-drawing-method

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Engineering

13.7K Görüntüleme.  University of Sydney. Terahertz frekanslarda metamalzemeler eşsiz fırsatlar sunuyoruz, ancak toplu olarak imal meydan okuyorlar. Biz ucuza endüstriyel ölçekte potansiyel metamalzemeler imal microstructured polimer optik lifler için üretim prosedürü adapte. Biz Terahertz plasmonik tepki gösterirler ~ 100 mikron, ayrılmış ~ 10 mikron çaplı indiyum tel içeren polimetilmetakrilat elyaf üretmek.

Video: Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two solution-processed polymeric cells connected in parallel by a transparent carbon nanotubes (CNT) interlayer. This structure includes improvements in fabrication techniques for tandem OPV devices. First the need for ambient-processed cathodes is considered. The CNT anode in the tandem device is tuned via ionic gating to become a common cathode. Ionic gating employs electric double layer charging to lower the work function of the CNT electrode. Secondly, the difficulty of sequentially stacking tandem layers by solution-processing is addressed. The devices are fabricated via solution and dry-lamination in ambient conditions with parallel processing steps. The method of fabricating the individual polymeric cells, the steps needed to laminate them together with a common CNT cathode, and then provide some representative results are described. These results demonstrate ionic gating of the CNT electrode to create a common cathode and addition of current and efficiency as a result of the lamination procedure.

A method of fabricating, in ambient conditions, organic photovoltaic tandem devices in a parallel configuration is presented. These devices feature an air-processed, semi-transparent, carbon nanotube common cathode.

Tandem Organik Güneş Pilleri bir iyonik Geçitli Karbon Nanotüp Ortak Katot Üretimi için ortam Yöntemi

A method of fabricating organic photovoltaic (OPV) tandems that requires no vacuum processing is presented. These devices are comprised of two ...

Mühendislik

Colloidal Synthesis of Nanopatch Antennas for Applications in Plasmonics and Nanophotonics

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic nanoscale patch antennas. This includes a detailed procedure for the fabrication of thin films with a well-controlled thickness over macroscopic areas using layer-by-layer deposition of polyelectrolyte polymers, namely poly(allylamine) hydrochloride (PAH) and polystyrene sulfonate (PSS). These polyelectrolyte spacer layers serve as a dielectric gap in between silver nanocubes and a gold film. By controlling the size of the nanocubes or the gap thickness, the plasmon resonance can be tuned from about 500 nm to 700 nm. Next, we demonstrate how to incorporate organic sulfo-cyanine5 carboxylic acid (Cy5) dye molecules into the dielectric polymer gap region of the nanopatch antennas. Finally, we show greatly enhanced fluorescence of the Cy5 dyes by spectrally matching the plasmon resonance with the excitation energy and the Cy5 absorption peak. The method presented here enables the fabrication of plasmonic nanopatch antennas with well-controlled dimensions utilizing colloidal synthesis and a layer-by-layer dip-coating process with the potential for low cost and large-scale production. These nanopatch antennas hold great promise for practical applications, for example in sensing, ultrafast optoelectronic devices and for high-efficiency photodetectors.

A protocol for the colloidal synthesis of silver nanocubes and fabrication of plasmonic nanoscale patch antennas with sub-10 nm gaps is presented.

Plazmonik ve Nanofotonik for Applications Nanopatch Antenlerin Kolloidal Sentezi

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic ...

Fiber Optic Distributed Sensors for High-resolution Temperature Field Mapping

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists chiefly of velocity and temperature readings, both ideally having high spatial and temporal resolution to facilitate rigorous code validation. While high resolution velocity data is readily obtained through optical measurement techniques such as particle image velocimetry, it has proven difficult to obtain temperature data with similar resolution. Traditional sensors such as thermocouples cannot fill this role, but the recent development of distributed sensing based on Rayleigh scattering and swept-wave interferometry offers resolution suitable for CFD code validation work. Thousands of temperature measurements can be generated along a single thin optical fiber at hundreds of Hertz. Sensors function over large temperature ranges and within opaque fluids where optical techniques are unsuitable. But this type of sensor is sensitive to strain and humidity as well as temperature and so accuracy is affected by handling, vibration, and shifts in relative humidity. Such behavior is quite unlike traditional sensors and so unconventional installation and operating procedures are necessary to ensure accurate measurements. This paper demonstrates implementation of a Rayleigh scattering-type distributed temperature sensor in a thermal mixing experiment involving two air jets at 25 and 45 &#176;C. We present criteria to guide selection of optical fiber for the sensor and describe installation setup for a jet mixing experiment. We illustrate sensor baselining, which links readings to an absolute temperature standard, and discuss practical issues such as errors due to flow-induced vibration. This material can aid those interested in temperature measurements having high data density and bandwidth for fluid dynamics experiments and similar applications. We highlight pitfalls specific to these sensors for consideration in experiment design and operation.

We demonstrate use of a fiber optic distributed sensor for mapping the temperature field of mixing air jets. The Rayleigh scattering-based sensor generates thousands of data points along a single fiber to provide exceptional spatial resolution that is unattainable with traditional sensors such as thermocouples.

Yüksek çözünürlüklü Sıcaklık Alan Haritalama için Fiber Optik Sensörler Dağıtılmış

The reliability of computational fluid dynamics (CFD) codes is checked by comparing simulations with experimental data. A typical data set consists ...

Fabrication of Nanopillar-Based Split Ring Resonators for Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials

Terahertz (THz) split ring resonator (SRR) metamaterials (MMs) has been studied for gas, chemical, and biomolecular sensing applications because the SRR is not affected by environmental characteristics such as the temperature and pressure surrounding the resonator. Electromagnetic radiation in THz frequencies is biocompatible, which is a critical condition especially for the application of the biomolecular sensing. However, the quality factor (Q-factor) and frequency responses of traditional thin-film based split ring resonator (SRR) MMs are very low, which limits their sensitivities and selectivity as sensors. In this work, novel nanopillar-based SRR MMs, utilizing displacement current, are designed to enhance the Q-factor up to 450, which is around 45 times higher than that of traditional thin-film-based MMs. In addition to the enhanced Q-factor, the nanopillar-based MMs induce a larger frequency shifts (17 times compared to the shift obtained by the traditional thin-film based MMs). Because of the significantly enhanced Q-factors and frequency shifts as well as the property of biocompatible radiation, the THz nanopillar-based SRR are ideal MMs for the development of biomolecular sensors with high sensitivity and selectivity without inducing damage or distortion to biomaterials. A novel fabrication process has been demonstrated to build the nanopillar-based SRRs for displacement current mediated THz MMs. A two-step gold (Au) electroplating process and an atomic layer deposition (ALD) process are used to create sub-10 nm scale gaps between Au nanopillars. Since the ALD process is a conformal coating process, a uniform aluminum oxide (Al2O3) layer with nanometer-scale thickness can be achieved. By sequentially electroplating another Au thin film to fill the spaces between Al2O3 and Au, a close-packed Au-Al2O3-Au structure with nano-scale Al2O3 gaps can be fabricated. The size of the nano-gaps can be well defined by precisely controlling the deposition cycles of the ALD process, which has an accuracy of 0.1 nm.

A protocol for the design and fabrication of a novel nanopillar-based split ring resonator (SRR) is presented.

Terahertz Metamalzemeler de Yerdeğiştirme Akımı aracılığı Rezonansları için Nanopillar Tabanlı Bölünmüş Yüzük Rezonatörler Fabrikasyon

Terahertz (THz) split ring resonator (SRR) metamaterials (MMs) has been studied for gas, chemical, and biomolecular sensing applications because the SRR ...

Preparation of Aligned Steel Fiber Reinforced Cementitious Composite and Its Flexural Behavior

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the Earth&#39;s magnetic field, for manufacturing a cementitious composite reinforced with aligned steel fibers. Aligned steel fiber reinforced cementitious composites (ASFRC) were prepared by applying a uniform electromagnetic field to fresh mortar containing short steel fibers, whereby the short steel fibers were driven to rotate in alignment with the magnetic field. The degree of alignment of steel fibers in hardened ASFRC was assessed both by counting steel fibers in fractured cross-sections and by X-ray computed tomography analysis. The results from the two methods show that the steel fibers in ASFRC were highly aligned while the steel fibers in non-magnetically treated composites were randomly distributed. The aligned steel fibers had a much higher reinforcing efficiency, and the composites, therefore, exhibited significantly enhanced flexural strength and toughness. The ASFRC is thus superior to SFRC in that it can withstand greater tensile stress and more effectively resist cracking.

This protocol describes an approach for manufacturing aligned steel fiber reinforced cementitious composite by applying a uniform electromagnetic field. Aligned steel fiber reinforced cementitious composite exhibits superior mechanical properties to ordinary fiber reinforced concrete.

Cementitious kompozit ve bükülme davranışının hazırlık hizalanmış çelik fiber takviyeli

The aim of this work is to present an approach, inspired by the way in which a compass needle maintains a consistent orientation under the action of the ...

Installation Method to Enhance Quality Control for Fiber Reinforced Polymer Spike Anchors

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they can delay or even prevent debonding failure. However, a major concern faced by designers is the premature failure of the anchors due to stress concentration. Poor installation quality and preparation of the clearance holes can result in stress concentration that provokes this premature failure. This paper deals with an installation method that aims to reduce the impact of the stress concentration and to provide a proper quality control of the preparation of the drill hole. The method involves three parts: the drilling and cleaning of the holes, the smoothing of the hole edges with a customized drill bit, and the installation of the anchor itself, including the impregnation of the anchor dowel and its insertion. Anchor fans (the free length of the spikes) are then bonded to the external FRP reinforcement. For the end anchorage, and in the case of reinforcements with multiple plies, it is recommended that the anchor fan be inserted between two plies to assist the stress-transfer mechanism. 
The proposed procedure is complemented with a design approach for spike anchors, based on an extensive database. It is proposed that the design follow a number of steps, namely: selection of the anchor diameter and subsequent tensile strength of the connector (that is to say, the anchor before fanning out the free end), evaluation of the reduction in the tensile strength due to bending, provision of enough embedment to prevent slippage failure, and consideration of the number and spacing of anchors for a given reinforcement. In this sense, it should be noted that further research is needed in order to obtain a general expression for the contribution of spike anchors to overall bond strength of FRP reinforcements.

This manuscript presents a method for controlling the quality of installation for spike anchors designed to delay delamination of externally bonded fiber reinforced polymers. The protocol includes the preparation of the drill hole and the insertion process. The most influential parameters on the efficiency of the anchors are discussed.

Kalite kontrol için Fiber geliştirmek için yükleme yöntemi takviyeli polimer Spike çapa

Fiber reinforced polymer (FRP) anchors are a promising way to enhance the performance of externally-bonded FRPs applied to existing structures, as they ...

Three-Dimensional Ultrasonic Needle Tip Tracking with a Fiber-Optic Ultrasound Receiver

Ultrasound is frequently used for guiding minimally invasive procedures, but visualizing medical devices is often challenging with this imaging modality. When visualization is lost, the medical device can cause trauma to critical tissue structures. Here, a method to track the needle tip during ultrasound image-guided procedures is presented. This method involves the use of a fiber-optic ultrasound receiver that is affixed within the cannula of a medical needle to communicate ultrasonically with the external ultrasound probe. This custom probe comprises a central transducer element array and side element arrays. In addition to conventional two-dimensional (2D) B-mode ultrasound imaging provided by the central array, three-dimensional (3D) needle tip tracking is provided by the side arrays. For B-mode ultrasound imaging, a standard transmit-receive sequence with electronic beamforming is performed. For ultrasonic tracking, Golay-coded ultrasound transmissions from the 4 side arrays are received by the hydrophone sensor, and subsequently the received signals are decoded to identify the needle tip&#39;s spatial location with respect to the ultrasound imaging probe. As a preliminary validation of this method, insertions of the needle/hydrophone pair were performed in clinically realistic contexts. This novel ultrasound imaging/tracking method is compatible with current clinical workflow, and it provides reliable device tracking during in-plane and out-of-plane needle insertions.

Accurate and efficient visualization of invasive medical devices is extremely important in many ultrasound-guided minimally invasive procedures. Here, a method for localizing the spatial position of a needle tip relative to the ultrasound imaging probe is presented.

Üç boyutlu ultrasonik iğne ucu ile bir Fiber optik ultrason alıcı izleme

Ultrasound is frequently used for guiding minimally invasive procedures, but visualizing medical devices is often challenging with this imaging modality. ...

Fabricating Reactive Surfaces with Brush-like and Crosslinked Films of Azlactone-Functionalized Block Co-Polymers

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl dimethyl azlactone) (PGMA-b-PVDMA), are presented. Due to the high reactivity of azlactone groups towards amine, thiol, and hydroxyl groups, PGMA-b-PVDMA surfaces can be modified with secondary molecules to create chemically or biologically functionalized interfaces for a variety of applications. Previous reports of patterned PGMA-b-PVDMA interfaces have used traditional top-down patterning techniques that generate non-uniform films and poorly controlled background chemistries. Here, we describe customized patterning techniques that enable precise deposition of highly uniform PGMA-b-PVDMA films in backgrounds that are chemically inert or that have biomolecule-repellent properties. Importantly, these methods are designed to deposit PGMA-b-PVDMA films in a manner that completely preserves azlactone functionality through each processing step. Patterned films show well-controlled thicknesses that correspond to polymer brushes (~90 nm) or to highly crosslinked structures (~1-10 &#956;m). Brush patterns are generated using either the parylene lift-off or interface directed assembly methods described and are useful for precise modulation of overall chemical surface reactivity by adjusting either the PGMA-b-PVDMA pattern density or the length of the VDMA block. In contrast, the thick, crosslinked PGMA-b-PVDMA patterns are obtained using a customized micro-contact printing technique and offer the benefit of higher loading or capture of secondary material due to higher surface area to volume ratios. Detailed experimental steps, critical film characterizations, and trouble-shooting guides for each fabrication method are discussed.

Surface fabrication methods for patterned deposition of nanometer thick brushes or micron thick, crosslinked films of an azlactone block co-polymer are reported. Critical experimental steps, representative results, and limitations of each method are discussed. These methods are useful for creating functional interfaces with tailored physical features and tunable surface reactivity.

Fırça benzeri ile reaktif yüzeyler imalatı ve Azlactone Functionalized blok ortak polimerler çapraz filmleri

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl ...

One-Step Approach to Fabricating Polydimethylsiloxane Microfluidic Channels of Different Geometric Sections by Sequential Wet Etching Processes

Polydimethylsiloxane (PDMS) materials are substantially exploited to fabricate microfluidic devices by using soft lithography replica molding techniques. Customized channel layout designs are necessary for specific functions and integrated performance of microfluidic devices in numerous biomedical and chemical applications (e.g., cell culture, biosensing, chemical synthesis, and liquid handling). Owing to the nature of molding approaches using silicon wafers with photoresist layers patterned by photolithography as master molds, the microfluidic channels commonly have regular cross sections of rectangular shapes with identical heights. Typically, channels with multiple heights or different geometric sections are designed to possess particular functions and to perform in various microfluidic applications (e.g., hydrophoresis is used for sorting particles and in continuous flows for separating blood cells6,7,8,9). Therefore, a great deal of effort has been made in constructing channels with various sections through multiple-step approaches like photolithography using several photoresist layers and assembly of different PDMS thin sheets. Nevertheless, such multiple-step approaches usually involve tedious procedures and extensive instrumentation. Furthermore, the fabricated devices may not perform consistently and the resulted experimental data may be unpredictable. Here, a one-step approach is developed for the straightforward fabrication of microfluidic channels with different geometric cross sections through PDMS sequential wet etching processes, that introduces etchant into channels of planned single-layer layouts embedded in PDMS materials. Compared to the existing methods for manufacturing PDMS microfluidic channels with different geometries, the developed one-step approach can significantly simplify the process to fabricate channels with non-rectangular sections or various heights. Consequently, the technique is a way of constructing complex microfluidic channels, which provides a fabrication solution for the advancement of innovative microfluidic systems.

Several methods are available for the fabrication of channels of non-rectangular sections embedded in polydimethylsiloxane microfluidic devices. Most of them involve multistep manufacturing and extensive alignment. In this paper, a one-step approach is reported for fabricating microfluidic channels of different geometric cross sections by polydimethylsiloxane sequential wet etching.

Polydimethylsiloxane mikrosıvısal kanalları sıralı ıslak gravür işlemler tarafından farklı geometrik bölümlerin imalatı tek adımlı yaklaşım

Polydimethylsiloxane (PDMS) materials are substantially exploited to fabricate microfluidic devices by using soft lithography replica molding techniques. ...

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with solid-cladding devices, capillary oscillations are not restricted, allowing the fiber walls to move and vibrate. The fiber is constructed by a high direct current (DC) voltage of several thousand volts (kV) between two water reservoirs that creates a floating water thread, known as a water bridge. Through the choice of micropipettes, it is possible to control the maximal diameter and length of the fiber. Optical fiber couplers, at both sides of the bridge, activate it as an optical waveguide, allowing researchers to monitor the water fiber capillary body waves through transmission modulation and, therefore, deducing changes in surface tension.
Co-confining two important wave types, capillary and electromagnetic, opens a new path of research in the interactions between light and liquid-wall devices. Water-walled microdevices are a million times softer than their solid counterparts, accordingly improving the response to minute forces.

This protocol describes the design and manufacture of a water bridge and its activation as a water fiber. The experiment demonstrates that capillary resonances of the water fiber modulate its optical transmission.

Tasarım ve üretim bir optik fiber su

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with ...