Kleinstes Tröpfchen, das in einem kontinuierlichen Tintenstrahldrucker produziert wird

Ich lese über Tintenstrahldrucker und habe mich gefragt, wie klein die erzeugten Tröpfchen werden. Der Wikipedia-Artikel sagt

Ein piezoelektrischer Kristall erzeugt bei Vibrationen im Pistolenkörper eine akustische Welle und bewirkt, dass der Flüssigkeitsstrom in regelmäßigen Abständen in Tröpfchen zerfällt: 64.000 bis 165.000 Tröpfchen pro Sekunde können erreicht werden.

(Natürlich ist dies die einzige Tatsache in dem Artikel, die mit einem [Zitieren erforderlich]-Marker versehen ist.)

Jedenfalls sind diese Tröpfchen eindeutig ziemlich klein. Die Frage ist, wie klein genau?

Zusätzliche (verwandte) Frage: Könnten Sie einen "Tintenstrahldrucker" erstellen, der einzelne Moleküle ablagert, indem er die Flüssigkeit schneller vibriert?

@ Countto10, ich wäre sehr an einer Antwort zum 3D-Druck interessiert. Und wie überwindet der Druckkopf aus physikalischer Sicht die Oberflächenspannung der Tinte, um so extrem kleine Tröpfchen zu erzeugen?
@DavidWeiss. Vielen Dank für Ihre Fragen, ich muss sagen, Drucker sind neben der Einrichtung eines Netzwerks der frustrierendste Aspekt bei der Verwendung von Computern. Sie sind sich meiner Meinung nach bereits bewusst, ob sie an einem bestimmten Job arbeiten werden oder nicht :)

Antworten (1)

Laut einer Quelle Druckköpfe und Tröpfchengrößen ist ein Pikoliter die Standardgröße eines Tintentropfens, mit 15 Milliarden Tropfen in einem Esslöffel. Diese Tropfen sind offensichtlich viel zu klein, um sie ohne optische Hilfsmittel zu sehen. Wenn es nicht um Technik ginge, würde ich Ihren Beitrag auf 3D-Drucker erweitern, aber ich glaube, dass dieser Aspekt keine direkt physikalische Frage ist.

Zusätzliche (verwandte) Frage: Könnten Sie einen "Tintenstrahldrucker" erstellen, der einzelne Moleküle ablagert, indem er die Flüssigkeit schneller vibriert?

Am Beispiel eines High-End-Druckers werden die Muster, die er "ausstoßen" kann, in 5-Mikron-Pixel aufgelöst. 1 Mikron entspricht etwa 10.000 Kohlenstoffatomen. Auf biologischer Ebene ist dies das Gehirnneuron mit der kleinsten "Länge". Ob einzelne Moleküle an bestimmten Stellen auf einer Oberfläche platziert werden können, scheint von der Größe der Moleküle abzuhängen, aber die integrierte Chipindustrie kann als Leitfaden dafür dienen, wie wir eines Tages ihre Ergebnisse duplizieren und verbessern können.

Wie also überwindet der Druckkopf aus physikalischer Sicht die Oberflächenspannung der Tinte, um so extrem kleine Tröpfchen zu erzeugen? – David Weiß

Der Tinte werden Tenside zugesetzt, um für das richtige Gleichgewicht zwischen einer zu hohen Oberflächenspannung zu sorgen, die zu einer ungleichmäßigen Verteilung und längeren Trocknungszeiten führt, während eine zu niedrige Oberflächenspannung zu Überschwemmungen/überschüssiger Tinte an den Löchern des Druckkopfs führen kann verursachen auch einen Mangel an Präzision bei der Bildung von Zeichen auf der Seite.

Wie wir beide vermutet haben, kann diese spezielle Formulierung von Druckerflüssigkeiten ein Grund dafür sein, dass Druckertinte so teuer ist, dass die Hersteller darauf bestehen, dass Sie ihre Nachfüllpatronen verwenden, indem Sie die Patrone mit Chips versehen. Aus meiner eigenen Erfahrung heraus konnten Sie in der Vergangenheit generische Nachfüllungen ersetzen, aber nicht mehr.

Wenn Tenside eine so wichtige Rolle bei der Bestimmung der Oberflächenspannung spielen, wird dies eine Rolle in der Reihe von Materialien spielen, die aus einer Düsenkonstruktion auf Tintenstrahlbasis extrudiert werden können. Das Düsendesign von 3D-Druckern ist wahrscheinlich nicht so präzise wie das Abfeuern von Tintenstrahltropfen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind.

Gute Antwort; Ihre Kommentare zur Oberflächenspannung haben auch einen interessanten Aspekt angesprochen, an den ich nicht gedacht hatte.
Vielen Dank Heather. Ich habe eine starke Druckerphobie ... mein Drucker scheint immer zu wissen, wann ich eine Flugzeugbordkarte ausdrucken muss, und funktioniert nicht mehr. Was das „Drucken“ von Molekülen angeht, denke ich, dass dies ein möglicher Weg sein könnte, der möglicherweise bereits verwendet wird, um echte Nanotechnologie zu entwickeln.
Dasselbe passiert mir mit Druckern, aber mit Schularbeiten, die am nächsten Tag fällig sind. Ich werde einige Papiere durchlesen, die ich gefunden habe, und nachsehen, ob es Informationen über das "Drucken" von Molekülen gibt.
die kleinsten Tröpfchen, die von Tintenstrahldruckköpfen der gegenwärtigen Herstellung geschossen werden, liegen im Bereich von mehreren Pikolitern bis zu mehreren zehn Pikolitern. Die Oberflächenspannung an der Tinten/Luft-Grenzfläche innerhalb der Düse liefert die treibende Kraft zum Wiederauffüllen der Düse zwischen den Schüssen und ist daher ein kritischer Parameter bei der Konstruktion und dem Betrieb eines Tintenstrahldruckkopfs.
Kleinstes Tröpfchen, das in einem kontinuierlichen Tintenstrahldrucker produziert wird
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