Een nieuwe productietechniek ontwikkeld door onderzoekers van Binghamton University, State University in New York kan mogelijk het 'koffiering'-effect vermijden dat inkjetprinters plaagt.

De buitenranden van de ring die een koffiemok achterlaat zijn donkerder dan de binnenkant van de ring. Dat komt omdat de opgeloste stof tijdens het verdampingsproces van de vloeistof wordt gescheiden. Dat heet het koffieringeffect.

Ditzelfde effect kan ook optreden bij printers. Wanneer u een tekstdocument afdrukt, de tekst zelf bestaat uit een omtrek van de letters en de binnenkant van de letters. Hoewel het misschien niet zichtbaar is voor het ongetrainde oog, de contouren zijn eigenlijk donkerder dan de binnenkant. Dit gebeurt tijdens het droogproces, net als het koffieringeffect, maar onderzoekers wilden een manier vinden om dit verschil in pigmentatie te verwijderen.

Universitair docent Xin Yong, Professor Tim Singler en universitair hoofddocent Paul Chiarot van de afdeling Werktuigbouwkunde van Binghamton University hebben onlangs een ontdekking gedaan die het verschil tussen de omtrek en de binnenkant dat optreedt tijdens verdamping zou kunnen elimineren.

Ze publiceerden hun werk, getiteld 'Interfaciale targeting van sessiele druppels met behulp van elektrospray, " in het journaal Langmuir .

Het team van experimentatoren en theoretici werkte samen om de stroming binnen en op het oppervlak van drogende druppeltjes te bestuderen om meer te weten te komen over het koffieringeffect en hoe dit te vermijden. Met behulp van een unieke techniek genaamd electrospray, ze legden een hoge spanning op een vloeistof om een ​​aerosol te produceren om nanodeeltjes aan de druppeltjes toe te voegen. Nanodeeltjes zijn vaak nuttig voor onderzoekers vanwege hun kleine formaat en groot oppervlak.

Deze techniek zorgde voor een meer gelijkmatige verspreiding van inkt en stopte het koffieringeffect.

"Deze studie helpt ons niet alleen te begrijpen hoe we het koffieringeffect kunnen vermijden, het vertelt ons ook meer over de verschijnselen die optreden tijdens verdamping die leiden tot het koffieringeffect, " zei Yong.

In de onderzoekspaper, het team zei, "Voor zover we weten, we zijn een van de eersten die voor dit doel elektrospray gebruiken om het transport van deeltjes aan het grensvlak te onderzoeken en de rol van oppervlakteactieve stoffen bij het regelen van deeltjesbeweging en afzettingsstructuur op te helderen."

Hoewel dit verschil in kwaliteit mogelijk geen invloed heeft op de afdruktaak van de standaardgebruiker, het zal een aanzienlijk effect hebben op de mogelijkheden van additieve fabricage en biotechnologie, waarbij het op een uniforme manier printen van films van groot belang is.