» обсуждение научных вопросов

bredonosec
Пожалуйста, не забывайте, что у тонких (~0.05 mm) волокон должны быть толстые концы (~0.9 mm). Иначе как в капилляры заливать нужные растворы (все - разные)? А в вашей технологии такая возможность не просматривается. Кроме того, как я уже писал, у капилляров должны быть выступающие (напр., из смолы) нижние тонкие концы, иначе нельзя будет наносить микрокапли на поверхность стекла (они смажутся). Непонятно также, как исходные растворимые волокна располагать в правильном порядке (100х100 = 10000 шт./кв. см)? Продевать их через сеточку? Так с таким же успехом я продену и стеклянные капилляры. Впрочем, может я что-то недопонял или не уловил? Боюсь еще, что удалять растворимое содержимое из канальцев в смоле - еще та проблема, слишком канальцы должны быть тонкими.
Лазер в вашем посте - очень хорошее слово. Только не понял, что из себя представляет "кристалл-матрица"? Если вы в своей практике встречались с к.-н. лазерами, то, возможно, имеете представление о следующих вещах: 1) может лазер проделать (в стекле, тефлоне, пластике) быстро 10000 отверстий в 1 кв. см? 2) может лазер срезать капилляр (или, лучше, сразу много капилляров), чтобы на месте облома оставалась ровная окружность? Может, у вас есть знакомые специалисты-лазерщики, знающие ответы на эти два вопроса?
Спасибо за интересную попытку красиво решить проблему!

kvk

Цитата:

Второй вариант

Тонкие концы капилляров должны быть разнесены на поперечной площади 1 кв.см, а толстые концы - на 100 кв. см. Во 2-м варианте такое невозможно (по-моему). Ниже я поместил бы грубый чертеж устройства в вертикальном сечении, да не знаю, как это сделать (чертежик уже готов).

Level42
Одну минутку, сейчас я отвечу.

Добавлено
Level42

Цитата:

Это понятно. Мои сомнения относились именно к реализуемости 10000 отдельных
"капель" воды на площади в 1 х 1 см. Возможно, вода для этого не подойдет,
поскольку капли будут сливаться одна с другой. Тогда, видимо, придется думать о
более вязком растворителе.

Альтернативы для воды здесь нет по другим причинам. Вода - достаточно вязкая, несмачиваемая жидкость (в отличие от к.-н. ацетона). Стекло можно сделать достаточно несмачиваемым или нанести на него очень тонкий слой геля, через который вода диффундирует вглубь, увеличивая полезный сигнал (так делал Мирзабеков и другие группы). Словом, проблема сливания капель, на мой взгляд, не серьезная. Лунки на стекле делать нежелательно по оптическим причинам (анализ сигнала через сканер или микроскоп). Да и как их сделать?


Цитата:

Что-то я это ваше замечание не понял.

Да, это я вас не сразу понял, но вы мне разъяснили. Похоже, что это - очень хорошая идея. Вот только пока я не знаю, какой материал взять в качестве заполнителя: 1) в твердом виде похож по мех. свойствам на стекло; 2) в отличие от стекла выплавляется или вымывается. Покопаюсь по справочникам.

Добавлено
kvk

Цитата:

чертежик уже готов

да хрен с ними - с толстыми концами! ну е-мае в самом деле ...

дайте лучше научное обьяснение массовым народным пьянкам в канун НГ. Положительное ессно!

lbu
Толстыми концами никогда нельзя пренебрегать, всегда пригодятся!
А насчет народных пьянок в канун НГ - так было бы чего выпить, а повод найдется. Т.е. стоит только дорваться до предновогодних своих спиртных запасов...

vekor

Цитата:

чертежик уже готов

не знаю, заметили ли Вы, что при необходимости выравнивать также и толстые концы
капиляров так, чтобы они занимали квадрат 10 х 10 см, Вам придется изготовить
множество капилляров различной конфигурации. Если смореть на Вашу картинку
сверху, то видно, что расстояния между тонким и толстым концом разные - в
зависимости от положения капилляра в "пачке". Так, это расстояние малО для
капилляров, близких к центру, и велико для "периферийных" - это видно из
рисунка. Чего из него не видно - так это факта, что построив 100 слоев, подобных
изображенному, вы не получите желамой конфигурации - толстые кноцы не позволят
их плотно положить друг на друга. Короче, картинку надо рассматривать в объеме...
Ну, даже не знаю, как это получше объяснить...
Возьмем правильную пирамиду с квадратом в основании, срежем ей верхушку.
Получаем усеченную пирамиду - внизу большой квадрат, вверху - маленький.
Плоскости этих квадратов параллельны друг другу и, конечно, горизонтальны.
Нарисуем на верхней и нижней плоскости сетку 10 х 10, например, разбив каждый
квадрат на 100 маленьких квадратиков. Перевернем пирамиду так, чтобы вверху
находился бОльший квадрат (для удобства сравнения с Вашим рисунком).
Теперь соединим центры квадратиков вверху с центрами соответствующих
квадратиков внизу. Ясно видно, что соединяющие линии имеют различную длину
и угол наклона в зависимости от расстояния от оси симметрии пирамиды.
Надеюсь, я не слишком Вас запутал...
Возможно, рассматривая конус вместо пирамиды, этот факт увидеть легче...

Давайте-ка я вас обругаю. Вы какую науку обсуждаете? Отвечу: никакую! Разговор инженерный. К тому же штамповать чипы "на коленке" не получится, необходимы значительные экономические вливания и, гхм, высокие технологии. Сложно представить, как в 10000 капилляров одновременно с одинаковым давлением будут подаваться из 10000 резервуаров 10000 растворов. Обладая необходимыми значительными финансовыми средствами, можно было бы снизить стоимость чипа не более чем в два раза. А так как средств нет, то рассчитывать на окупаемость в долгосрочной перспективе нельзя, и цену придётся поднимать, что делает затею бессмысленной.
Конечно же, если тема занимает вас не с практической, а чисто теоретической стороны, то спроектировать можно что угодно.

Cor
помнится мне за W-бозон нобелевку дали троим, один из них был инженер.
Удачи

Cor
Чем ругаться, рассказали бы лучше как это можно сделать с привлечением, гхм,
высоких технологий...
Я догадываюсь, что, упоминая о чипах, Вы имеете в виду что-то конкретное?

Level42
Так что из того, что капилляры разной длины? Это сразу было понятно. Стеклодув (или я вместо него) на своей выдувальной машинке выдует 10000 (или больше, для запаса) идеально одинаковых капилляров с толстыми концами, они соберутся в фиксированный пучок по рисунку, а выступающие нижние концы обрежутся. Самая сложная и почетная операция - это, конечно, ровное обрезание. Вот если бы такой лазер, чтобы одним махом!.. Иудеи от такого тоже не отказались бы (сколько пользы сразу!).
На разных форумах я видел разные формы обращения: на ты, на вы, козел и пр. Но на Вы еще не видал! Вы что, меня в академики записали? Так пока рановато.

Cor
Если бы вы знали, какова цена вопроса, то такой пост не сделали бы. Коротко перечислю возможности инженерного устройства:
1) ДНК-диагностика ВСЕХ известных наследственных заболеваний (обмена и хромосомных).
2) ДНК-диагностика ВСЕХ известных инфекционных заболеваний.
3) ранняя ДНК-диагностика ВСЕХ известных форм рака.
4) поголовная генетическая паспортизация населения, избавление от генетического груза.
5) популяционная генетика.
6) массированное изучение генной экспрессии (какие гены в какой ткани работают и как).
7) изучение интимных процессов дифференцировки тканей, особенно в ранней эмбриональной стадии, когда происходит закладка специализированных тканей и органов.
Если устройство удастся запустить в действие, половину моего Института (и не только моего) можно смело увольнять за ненадобностью или переориентировать.
Работа по пунктам 1) - 4) даст хорошие дивиденды, а 5) - 7) сделает вклад в фундаментальную науку. А что вам еще нужно?
Теперь о цене и реализуемости проекта. Собрать его можно. Обрезать ровно тонкие концы - пока не знаю, но надеюсь, что можно. А потом все будет работать почти само собой. Сверху элементарным образом (по 100 шт.) раскапываются растворы, капиллярными силами они мгновенно опускаются вниз, к тонким концам и немного выступают. Затем к выступающим каплям подносятся стекла одно за другим. И все! Так зачем здесь нужны большие вложения? Разве что капилляры купить. Так поверьте, что на это дело $100 хватит. Надеюсь, это не слишком много?!
А все обсуждение я затеял, чтобы уважаемого Level42 записать в пока немногочисленные ряды биологов, но пока он что-то упирается, хотя как-будто согласился, что биология - вещь стоящая.

lbu

Цитата:

дайте лучше научное обьяснение массовым народным пьянкам в канун НГ. Положительное ессно!

Кажется, вы правы насчет актуальности поставленной проблемы. Вчера нажрался на коллективной пьянке, как свинья, и не смог вовремя ответить на вопросы.

vekor
И я сделаю свой маленький принос.
Заливать нижний край блока капиляров епоксидкой и потом шлифовать - ето хорошо.

Но я предлагаю фиксировать нижний конец капиляров или металической сплави с ниская температура плавления, или затвердевающая амальгама (старая зубоврачебная технология). Выгоды следующие:

1) Если амальгама, то вязкость ее растет в процессе затвердевания, и она не попадет в капиляры;

2) При обработка полученого блока (полировка и др.) намного уменшается вероятность разтрескивания капиляров. Обычное стекло можно резать под водой обычной швейной ножницы, а оно на возух разтрескивается. Металл около капиляров сдесь будеть лучше воды;

3) и самое важное: после шлайфа и полировки нижний слой метала/амальгамы можно травить в кислота, при етом конца капиляров выступят НАД поверхность метала. Для етого и предлагаю металл.

nightlight
kvk
bredonosec
Level42
lbu
Cor
gencho
sergel
Уважаемые друзья!
Огромное Вам Всем спасибо за участие в дискуссии! Позвольте поблагодарить Вас за очень классные идеи, которые я уже взял на вооружение (но не присвоил, - поверьте!) и поздравить с наступающим 2005 годом!
УРА!!!!!!

Добавлено
gencho
Спасибо за идею! Завтра обязательно разберусь и отвечу!

gencho
Спасибо за интереснейшие и очень конкретные идеи. Возможно, я не все понял, что вы написали. В частности: при полировке пучка капилляров, чтобы стекло не трескалось, вы предлагаете погрузить тонкие концы в еще мягкую зубоврачебную амальгаму, которая внутрь капилляров не должна попасть. Но т.к. при полировке внутренность капилляров не должна быть пустой, чтобы не было сколов, вы, насколько я понял, предлагаете внутрь капилляров поместить легкоплавкий сплав. После полировки и амальгама, и сплав (с нижней поверхности) удаляются, например, кислотой так, чтобы капилляры выступали.
Я правильно понял последовательность действий?

vekor

Цитата:

предлагаете внутрь капилляров поместить легкоплавкий сплав.

Нет, внутри капиляров ничего не должно быть. Если амальгама плотно обвела капиляры, ето должно быть достаточно для поглощения вибрации с стекла при полировки. Конечно, надо сделать предварительные експерименты (и подобрать стекло со схожим коеффициентом теплового расширения как амальгама). Легкоплавкий сплав я предлагал как алтернатива амальгамы. Но - жидкий сплав в таких маленьких капиляров поднимется на большая висота внутр, етого не избежать. А амальгама при затвердивание обладает большой вязкости, практически не должна попасть внутрь капиляров. Так что если амальгама не поможет, надо придумать другое. Иначе про травление после полировки, правильно поняли.

Т.е. я фокусирую на следующие свойства:
- амальгама не проникает внутри капиляров (или мало проникает, что остраняется полированием);
- она держить все капиляры в блок, что облегчает полировка поверхности капиляров;
- после полировки можно снять ее частично (или полностью) травлением;

Если возможно подобрать другой материал с такие свойства - ОК.

Мое мнение про лазерная обработка: CO2 лазером можно легко резать стекло. Но при такой сноп капиляров, обработка одного выбраного капиляра затронет и несколько соседних (как бы ни фокусировалось излучение, оно воздействует на стекло и вблиз фокуса лазера). Так что после резки все капиляры надо полировать снова вместе.

А как насчет простая идея: каждый капиляр обраратывать самостоятельно (например, лазерная резка, ей можно получить хорошая форма на горлишко капиляра), и потом вручную класть их так чтобы вершины капиляров упирались на какая-то плоскость (надо начать с центра квадрата к сторонам). И потом все ето фиксировать епоксидкой, но далеко от етой плоскости? Сдесь подойдет и идея сетки от kvk

vekor

Цитата:

Пожалуйста, не забывайте, что у тонких (~0.05 mm) волокон должны быть толстые концы (~0.9 mm). Иначе как в капилляры заливать нужные растворы (все - разные)? А в вашей технологии такая возможность не просматривается.

- Хм.. а если образующие тянуть из легкоплавкого металла? Сначала вытянуть проволочки диаметром с необходимый толстый конец (0,9), взять пучок, и под некоторым нагревом попытаться вытянуть (при этом диаметр ессно утоньшится. А дальше - опять осаждение металла (в случае металических образующих это даже легче, бо можно в ванночке осаждать из раствора, анодированием. Заодно так проще будет удалять образующие - легкоплавкий металл при нагреве удалить легче, чем органические волокна, которые и обуглиться могут.
Недостаток метода в том, что при вытягивании нельзя поручиться, что диаметр волокон на одном уровне будет одинаков, и не произойдет обрыва некоторых из проволочек.

Второй вариант - с волокнами - не видели, как делаются нити из синтетических или шелковых волокон? Там несколько сотен этих волокон с разных коконов или волокнообразующих отверстий соединяются в пучок и завиваются (завивка в данном случае не нужна ) Примерно, как на вашем рисунке (он мне и напомнил об этом). То есть, зафиксировав подобный расходящийся пучок в смоле, мы решим первую часть задачи - разнесение толстых концов. Вторую часть сделает должное время травления в химрастворе. Погрузив широкий конец полученной матрицы в травилку, получим разьедание отверстий до нужных размеров.
Правда тут надо продумать, как бороться с капиллярными эффектами и не дать травильному раствору подняться до тонкого конца нашей матрицы.

Цитата:

Непонятно также, как исходные растворимые волокна располагать в правильном порядке (100х100 = 10000 шт./кв. см)? Продевать их через сеточку?

- В принципе, волокна круглого сечения (или их напыленная/осажденная металлическая оболочка округлого сечения) при складывании в пучок ориентируются правильными рядами с шестилучевой симметрией. (ну не знаю, как это правильнее назвать, попробуй сам достаточно большое количество круглых стержней одного диаметра взять и погляди в торец, как они сориентировались ака сложились). То есть, роль сетки будут играть они сами.

Цитата:

Только не понял, что из себя представляет "кристалл-матрица"?

- Имел в виду кристалл (или просто кусок материала), в котором этим самым лазером пробиты параллельные отверстия с заданным промежутком. (для чего чпу)

Цитата:

Может, у вас есть знакомые специалисты-лазерщики, знающие ответы на эти два вопроса?

- К сожалению, уже нет. Батя, бывший нач. ремонтной бригады лазерного оборудования на том самом заводе, уже помер, его бывшие подчиненные и сотрудники тож попропадали куда-то..
Насчет "быстро пробить 10 000" и наименьшего возможного диаметра отверстия сказать точно не могу, те установки, что видел в работе, прорезали в на плоскости проводника дорожки порядка 0,05мм шириной (ща достал - осмотрел один из браковынных образцов, что когда-то взял на память) со скоростью порядка нескольких см в секунду. Насколько это можно считать быстрым, и какие характеристики у специализирующихся на создании отверстий в толстом слое, лазеров, сказать не могу.

Цитата:

2) может лазер срезать капилляр (или, лучше, сразу много капилляров), чтобы на месте облома оставалась ровная окружность?

- Насчет выступающих частей тут пробегала идея нижний край сначала сошлифовать вместе со смолой (или другим материалом, образующим сам кристалл нашей матрицы. Для удобства продолжим называть смолой), а потом погрузить этот нижний край в травилку (/растворитель/нагреть/....) - в общем, удалить некоторый слой. Далее, если мы сформировали пучок методом самоориентации изолированых волокон, то такое действие не поможет создать тонкие острия, то есть, надо удалить с того края и внешние части капилляров. Если думать о просто травилке, то не тронуть внутренние части довольно трудно. Даже если временно и оставить (до завершения процесса) образующие проволочки. Тогда можно такое решение попробовать: стенки капилляров делать многослойными. То есть, внутренний слой - напыление/осаждение металла (достаточно тугоплавкого, но не хрупкого, чтоб не трескаться при шлифовке или тепловом удалении образующих проволок), следующий слой - из другого материала, с другими химическими/физическими свойствами, позволяющими удалить его не тронув внутреннего. Я бы сказал о пластиках, но температурная обработка (если образующие из металла) исключает. Значит, или термореактивный пластик (ака спекающийся и не плавящийся при последующих нагревах), или другой металл/композит/....

Вот такие сумбурные мысли.. Авось ты сможешь что-нить полезное из них выкопать....

gencho

Цитата:

Нет, внутри капиляров ничего не должно быть.

Но тогда абразивный/полировальный порошок при полировке неизбежно попадет внутрь капилляров и может крепко закупорить их. Т.е. внутри капилляров тоже должно быть нечто, что потом легко убирается.

Цитата:

Но - жидкий сплав в таких маленьких капиляров поднимется на большая висота внутр, етого не избежать.

Наверное, это не очень страшно, т.к. сплав потом удалится без остатка при нагреве.

Цитата:

Мое мнение про лазерная обработка: CO2 лазером можно легко резать стекло. Но при такой сноп капиляров, обработка одного выбраного капиляра затронет и несколько соседних (как бы ни фокусировалось излучение, оно воздействует на стекло и вблиз фокуса лазера). Так что после резки все капиляры надо полировать снова вместе.

Я в лазерах ничего не понимаю, но полагал (ошибочно?), что бывают широкопучковые лазерные источники, скажем, на 1 см ширины луча, но очень тонкой его толщины. Но, возможно, таких лазеров не бывает (выясню по справочникам или у знакомых, если таковых найду).

Цитата:

А как насчет простая идея: каждый капиляр обраратывать самостоятельно (например, лазерная резка, ей можно получить хорошая форма на горлишко капиляра), и потом вручную класть их так чтобы вершины капиляров упирались на какая-то плоскость (надо начать с центра квадрата к сторонам). И потом все ето фиксировать епоксидкой, но далеко от етой плоскости? Сдесь подойдет и идея сетки от kvk

Нельзя забывать, что все капилляры в устройстве имеют разную длину, что осложняет его сборку. Сетки, похоже, будут при сборке капилляров (до их фиксации эпоксидкой) использоваться всегда. Впрочем, наверное, можно брать ОДИНАКОВОЙ ДЛИНЫ заготовки капилляров с ТОЛСТЫМИ КОНЦАМИ РАЗНОЙ ДЛИНЫ, чтобы каждый капилляр перед помещением в устройство резать с толстого конца на свою индивидуальную длину. Тогда все капилляры будут опираться на гладкую поверхность внизу, а пучок их фиксировать эпоксидкой (если такая фиксация не приведет к деформациям положения нижних концов капилляров).

bredonosec

Цитата:

Хм.. а если образующие тянуть из легкоплавкого металла?

Честно говоря, я как-то побаиваюсь металл. А если он начнет ржаветь со временем (хоть и не сразу)? Ведь устройство из стеклянных капилляров - условно вечное (если не забывать промывать его и случайно не разбить). Да и стекло тянется не хуже металла. К сожалению, я совершенно не знаком с технологиями обработки металлов (вытягивание, анодирование, осаждение, травление и пр.). Если со стеклом ничего не получится, то тогда как следует подумаю о капиллярах из подходящего металла и попробую найти знающих людей. Знакомые стеклодувы у меня уже есть. То же - в отношении синтетических или шелковых волокон.

Цитата:

В принципе, волокна круглого сечения (или их напыленная/осажденная металлическая оболочка округлого сечения) при складывании в пучок ориентируются правильными рядами с шестилучевой симметрией.

6-лучевая симметрия, боюсь, не очень будет удобна для последующего анализа (сканером или микроскопом) 10000 окрашенных пятен на стекле. Кроме того, нужно будет точно идентифицировать соответствие верхних и нижних концов, что может внести путаницу. Также будет сложнее наносить капли на толстые концы капилляров. Хотя, конечно, можно исхитриться и здесь.

Вообще, мне еще надо подумать над вашими идеями. Пока я здесь не все понял.

Цитата:

Честно говоря, я как-то побаиваюсь металл. А если он начнет ржаветь со временем (хоть и не сразу)?

- Не, имел в виду образующие капилляров - проволоку, которая по окончании процесса изготовления удаляется выплавлением. (возможно, есть и пластики такие, которые при повторных нагревах легко вытекают, не оставляя следов и не обугливаясь от превышения температуры, но я таких не знаю).

Цитата:

Да и стекло тянется не хуже металла. К сожалению, я совершенно не знаком с технологиями обработки металлов (вытягивание, анодирование, осаждение, травление и пр.).

- Если б еще также легко могло удаляться повторным нагревом, или хотябы осаждаться/напыляться (т.е., использовать способ, гарантирующий одинаковую толщину стенок - достаточную стандартность капилляров, чтоб можно было думать о сборках порядка 10 000 штук.

Цитата:

Знакомые стеклодувы у меня уже есть. То же - в отношении синтетических или шелковых волокон.

- То есть, есть знакомые по волокнам?

Цитата:

Также будет сложнее наносить капли на толстые концы капилляров. Хотя, конечно, можно исхитриться и здесь.

- А верхние концы можно как угодно располагать! Они же не настолько микроскопические - ту вполне привычные размеры и держатель, гарантирующий застывание их правильной прямоугольной решеткой можно хоть в автосервисе скляпать
В отношении тонких концов - тут сложнее, всё, что приходит в голову на тему сделать прямоугольной матрицу снизу, сильно усложняет процесс и не дает надежного решения...
Цитата:

Я в лазерах ничего не понимаю, но полагал (ошибочно?), что бывают широкопучковые лазерные источники, скажем, на 1 см ширины луча, но очень тонкой его толщины.

- Видел несколько видов (промышленных, лабораторных, медицинских), но все давали точку/пятно округлого сечения. Размер варьировался от вида, точности юстировки. Дававших плоский, как широкая доска луч, не встречал. (хотя кто знает)

Да, еще одна проблема со стеклом возникла: оно не очень хорошо (по сравнению с металлом) проводит тепло. А чтоб удалить наполнитель изнутри (легкоплавкий сплав), надо подвести много тепла, но так, чтоб не попортить стекло. Решение этого видится только очень длительный (несколько часов) нагрев в печи с регулировкой температуры и каким-то способом отсоса расплава из капилляров.

bredonosec

Цитата:

То есть, есть знакомые по волокнам?

Нет, я имел в виду, что с волокнами ситуация, как и с металлом, т.е. неважнецкая.

Цитата:

В отношении тонких концов - тут сложнее, всё, что приходит в голову на тему сделать прямоугольной матрицу снизу, сильно усложняет процесс и не дает надежного решения...

Все-таки, без двух решеток (сит) на тонких концах, наверное, не обойтись. Т.е. пропустить через тесно сложенные решетки тонкие концы, что не сложно, затем разнести решетки, напр., на 1 см, а образовавшееся пространство залить эпоксидкой. Будет очень хорошо.

Цитата:

Видел несколько видов (промышленных, лабораторных, медицинских), но все давали точку/пятно округлого сечения. Размер варьировался от вида, точности юстировки. Дававших плоский, как широкая доска луч, не встречал. (хотя кто знает)

Интересно, а можно узким лазерным пучком срезать сразу 100 капилляров, уложенных в один ряд на пути луча? Тогда сотня таких ударов срежет все 10000 капилляров. Я еще подумал, что огнестрельное оружие тоже может ровно срезать капилляры, делает же оно дырки в стекле с ровными краями. Надо будет попробовать.

Цитата:

Да, еще одна проблема со стеклом возникла: оно не очень хорошо (по сравнению с металлом) проводит тепло. А чтоб удалить наполнитель изнутри (легкоплавкий сплав), надо подвести много тепла, но так, чтоб не попортить стекло. Решение этого видится только очень длительный (несколько часов) нагрев в печи с регулировкой температуры и каким-то способом отсоса расплава из капилляров.

Мне кажется, что металл из стекла легко удалится при нагреве в сушильном шкафу. Т.е. сначала устройство нагреть, затем быстро его вынуть и выдуть металл хоть пылесосом. Вот только эпоксидка бы не расплавилась!

vekor

Цитата:

На разных форумах я видел разные формы обращения: на ты, на вы, козел и пр. Но на Вы еще не видал!

А что же тут особенного?
"вы" с маленькой буквы - второе лицо множественное число, а "Вы" с большой -
единственное. Вы же у нас один, разве нет?

gencho

Цитата:

Если амальгама, то вязкость ее растет в процессе затвердевания, и она не попадет в капиляры;

Чтобы заполнитель (амальгама или металл) не попал в капилляры слишком далеко,
можно закупорить толстые концы капилляров. Тогда сохранвшийся в капиллярах воздух
будет обеспечивать нужное противодействие... тут можно и пофантазировать.
Вариант первый - заткнуть концы капилляров и затем их нагревать - воздух
внутри капилляра от этого расширится и будет препятсвовать проникновению
наполнителя внутрь.
Вариант второй - налить в капилляры что-то плохо сжимаемое, воду, например,
и конечно заткнуть, толстые концы.
Вариант третий - присобачить пылесос "на выдув" к толстым концам капилляров,
чтобы создать дополнительное давление.
Вот такие вот фантазии....

Ещё одна мысль. Поскольку капилляры прилегают друг к другу очень плотно, то
пространство между капиллярами по своему размеру сопоставимо с внутренним
диаметром капилляра. А именно в это пространство нам и нужно как-то залить
заполнитель. Если использовать амальгаму, то, поскольку, как Вы указали, её
вязкость увеличивается при затвердевании, она не заполнит это межкапиллярное
пространство достаточно хорошо (не поднимется высоко). Возможно, надо использовать
что-то более текучее, предварительно приняв меры, обеспечивающие незаполнение
капилляров. Хотя.... если научиться потом это заполнитель вытравлять, то
высота, на которую он приникает в капилляр уже не важна...

vekor

Цитата:

Но тогда абразивный/полировальный порошок при полировке неизбежно попадет внутрь капилляров и может крепко закупорить их. Т.е. внутри капилляров тоже должно быть нечто, что потом легко убирается

Вот... пылесос на выдув присобаченный к толстым концам на всё время обработки....

bredonosec

Цитата:

А чтоб удалить наполнитель изнутри (легкоплавкий сплав), надо подвести много тепла,

Возможно, этот сплав можно будет растворить в какой-нибудь кислоте...

Level42

Цитата:

если научиться потом это заполнитель вытравлять, то
высота, на которую он приникает в капилляр уже не важна..

Я думаю, что если запольнитель проникнет в капиляр, то его уже не вытравить кислотой. Очень маленкая полщадь для реакции (по диаметр капиляра), кроме того в общем случае выделяется газ, который в капиляре прекращает доступ реагента до травимой поверхности. Остается только плавлением и продуванием.

vekor
Я сделал несколько експериментов и снимаю предложение изпользовать амалгама. Она слишком плохо прилипает к стекло. Ее можно хорошо формировать в полузатвердевшее состояние, но тогда, как показал Level42, она плохо заполняет пространство между капиляров. А когда она в течном виде, она держится как ртуть - плохо (вообще не) смачивает стекло, около капиляров получаются неприятные воронки... Надо что-то другое.

gencho

Цитата:

Я думаю, что если запольнитель проникнет в капиляр, то его уже не вытравить кислотой. Очень маленкая полщадь для реакции (по диаметр капиляра), кроме того в общем случае выделяется газ, который в капиляре прекращает доступ реагента до травимой поверхности. Остается только плавлением и продуванием.

Да, Вы правы.

Level42

Цитата:

"вы" с маленькой буквы - второе лицо множественное число, а "Вы" с большой -
единственное.

Это, кажется, в немецком языке есть такая форма издевательства

Цитата:

Вот... пылесос на выдув присобаченный к толстым концам на всё время обработки

Ну, это несерьезно.

Цитата:

Чтобы заполнитель (амальгама или металл) не попал в капилляры слишком далеко,
можно закупорить толстые концы капилляров. Тогда сохранвшийся в капиллярах воздух
будет обеспечивать нужное противодействие

Не обеспечит. На это даже надеяться не стоит.

Цитата:

если научиться потом это заполнитель вытравлять, то высота, на которую он приникает в капилляр уже не важна

Боюсь, что вытравить что-либо из тонких концов будет практически невозможно - слишком они тонкие.

gencho

Цитата:

Я сделал несколько експериментов и снимаю предложение изпользовать амалгама.

Дело уже дошло до экспериментов - значит, уже скоро до победного...
Мне амальгама как-то сразу была не по нутру: твердость, как у пластилина, а убирать ее потом замучаешься.

Промежуточное резюме в виде сухого остатка
1) прекрасная была мысль зафиксировать тонкие концы слоем затвердителя типа эпоксидки.
2) очень перспективно попробовать заполнить меж- и внутрикапиллярные пространства с пом. легкоплавкого металла, который после полировки легко должен удалиться нагревом и выдуванием. Причем полировку можно делать в парах жидкого азота (это мне доступно). Вот только не растрескались бы капилляры при застывании металла!
3) можно попробовать собирать устройство, чтобы вертикальные тонкие концы опирались на горизонтальную поверхность, напр., покровное стекло. Общие длины капилляров при этом подбирать так, чтобы толстые концы тоже были на одном уровне (хотя бы более-менее, с точностью 0.5 мм), а тонкие концы (не убирая покровное стекло) зафиксировать эпоксидкой.
4) еще по 100 капилляров в ряд можно ровно срезать раскаленной проволокой.
5) стрельнуть квадратной пулей по тонким концам (у меня дома до сих пор круглая дырка в наружном оконном стекле - кто-то выстрелил с улицы из духовушки).

vekor

Цитата:

Это, кажется, в немецком языке есть такая форма издевательства

Да, у них там это sie и Sie называется.
Но и в русском это тоже есть... или уже было и сплыло?


Цитата:

Вот... пылесос на выдув присобаченный к толстым концам на всё время обработки
Ну, это несерьезно.

Почему? Вам же нужно обеспечить непопадание пыли в
капилляры во время обработки? То, что я обозвал "пылесос", нужно понимать как насос,
непрерывно нагнетающий воздух или жидкость внутрь капилляров, препятствуя
проникновению пыли внутрь (выдуванием или вымыванием оной соответсвенно)
в процессе механической обработки.


Цитата:

Не обеспечит. На это даже надеяться не стоит.

Тогда рассмотрите остальные предложения, высказанные в предыдущем письме -
нагревание воздуха в трубке или заполнение трубки плохо сжимаемой жидкостью.
Это не позволит заполнителю проникнуть в капилляр, но межкапиллярное
пространство при этом будет заполнено.


Цитата:

Боюсь, что вытравить что-либо из тонких концов будет практически невозможно - слишком они тонкие.

В этом я уже согласился с gencho. Кстати, тут Вы
вступаете в противоречие с самим собой, см. сухой остаток, пункт 2).

Пункт 3) выглядит перспективно, если изготовление капилляров с ровным срезом
"по одному", как описано, например, в п. 4), находится в пределах Ваших возможностей

vekor

Цитата:

Все-таки, без двух решеток (сит) на тонких концах, наверное, не обойтись. Т.е. пропустить через тесно сложенные решетки тонкие концы, что не сложно, затем разнести решетки, напр., на 1 см, а образовавшееся пространство залить эпоксидкой. Будет очень хорошо.

- Не совсем понял, зачем второе сито.. Нам же надо сделать расходящийся пучок. Если отбросить тот интересный момент, что при плотности укладки 100 трбок на 1 см, на дону трубку + 1 проволоку остается 0,1мм, то есть, учитывая, что капилляры будут толще, проволока должна быть не толще, чем 0,01 - 0,03мм. А я видел самую тонкую проволоку (отдельно) - 0,05. Второе. У меня дома пару рулонов сетки стальной (ткани, можно сказать) стоит - там что-то близкое по параметрам.. Может, 0,03.. - штангенциркуль не возьмет столько, а микрометр забыл куда кинул..
В общем, если применять сетку, тоо только таким методом:берутся 2 рамки с растянутой сеткой (не совсем сеткой, бо без переплетений: одна плоскость вертикальные ряды, вторая - горизонтальные - так меньше места займет) с шагом, скажем, 1-5мм (насколько удобно потом будет трубки насаживать на концы), потом развести и сдвинуть проволочки сетки по минимуму.

Полученный же пакет заливать чем-то весьма жидким (с очень малой вязкостью, иначе останется куча пустот (=неприятностей: воздух - прекрасный изолятор, так что оттуда наполнитель нагревом никак не удалить, если повысить температуру - только проволоки переплавятся, и еще капилляры попортят.) ). И тугоплавким. То есть, либо термореактивный пластик, либо композит на основе цемента/керамики/...

Цитата:

Интересно, а можно узким лазерным пучком срезать сразу 100 капилляров, уложенных в один ряд на пути луча?

- Насколько знаю, он не режет, а плавит/испаряет (в зависимости от мощности и массивности/теплопроводности мишени). То есть, возможно, и получится, а возможно и концы окажутся заплавившимися. Предсказывать трудно.

Цитата:

Я еще подумал, что огнестрельное оружие тоже может ровно срезать капилляры, делает же оно дырки в стекле с ровными краями.

- Не, это совсем несерьезно. Тут уж лучше метод с заливкой в 2 слоя - слой, толщиной с необходимую высоту концов, заливается чем-то легкоплавким, напр, термоактивным пластиком/легкоплавким материалом, весь блок аккуратно сошлифовывается, затем термообработкой удаляется как металл/др. наполнитель из капилляров, одновременно - освобождаются концы.

Только тут за вопросами формовки блока мы забыли вопрос формировки капилляров нужной толщины и стандартных параметров, чтоб сформировать пучок. (ведь, если параметры капилляров будут нестандартны, они
1) не смогут образовать правильные ряды
2) более чем вероятны разрывы стенок и самозакупорка при выплавке
3) если даже удастся создать матрицу, одинаковое давление при разных площадях сечения (=разных сопротивлениях) будет выбрасывать разное количество тестового материала (а калибровать замучаешься. Попробуй для развлечения настроить 6 катушек и пару емкостей для устойчивой работы примитивных раций, тогда поймешь, что калибровка 10 000 капилляров тебе страшнее ада покажется.)
4)...

Да, сухой остаток.. Ничего, вырисовывается. Кроме создания стандартных капилляров.
Пункт пятый можно выбрасывать сразу. Насчет срезания капилляров проволокой - она должна быть тугоплавкой (нихром?), чтоб выдерживать нагрев много выше температуры плавления стекла. Чтоб срезала раньше, нежели оплавятся/искривятся концы выше. Иначе получим запайку. (раньше с моделями из полистирола много работал - этот момент уяснил твердо)

Level42

Цитата:

Но и в русском это тоже есть... или уже было и сплыло?

Было и осталось, но... приобрело утонченно-издевательский оттенок. Так что я категорически требую от ВАС - перестаньте издеваться.

Цитата:

То, что я обозвал "пылесос", нужно понимать как насос, непрерывно нагнетающий воздух или жидкость внутрь капилляров, препятствуя проникновению пыли внутрь

Да никакое продувание не помешает амальгаме при заполнении или полужидкому наждаку при полировке (но не "пыле") попасть внутрь капилляров. Они просто закупорят тонкие отверстия, и никакая сила их потом не раскупорит - ни выдувание, ни травление. Впрочем, может, полировка должна быть сухой? НО ПРИ ПОЛИРОВКЕ ВНУТРИ КАПИЛЛЯРОВ ВСЕ РАВНО ДОЛЖНА БЫТЬ К.-Н. МАССА (чтобы не было сколов). Все же затвердевший металл, наверное, - лучший вариант.
Те же соображения - в отношении теплого воздуха и воды.

Цитата:

Кстати, тут Вы вступаете в противоречие с самим собой, см. сухой остаток, пункт 2).

Да нет здесь никакого противоречия, т.к. металл после расплавления легко должен выдуться давлением сверху или вакуумом снизу. Разве не так?

Цитата:

Пункт 3) выглядит перспективно, если изготовление капилляров с ровным срезом
"по одному", как описано, например, в п. 4), находится в пределах Ваших возможностей

Когда-то я работал на фирменной микрокузнице и делал разные микроинструменты (пипетки, крючки, загибы и пр.) из стекла. Принципы работы - очень простые. На этот счет могу предоставить вам спец. Ебук.

bredonosec
Сейчас напишу ответ.

Добавлено
bredonosec

Цитата:

Не совсем понял, зачем второе сито.. Нам же надо сделать расходящийся пучок.

Вверху и внизу - строго параллельные пучки, в середине - сходящийся сверху вниз.

Цитата:

штангенциркуль не возьмет столько, а микрометр забыл куда кинул..

Шаг решетки легко определить на глазок под микроскопом при слабом увеличении на фоне миллиметровой линейки. Правда, свои решетки я еще не замерял.

Цитата:

В общем, если применять сетку, тоо только таким методом

Ну очень странный метод! Я бы до такого не додумался! И зачем? Две крупноячеистые сетки (или толстая пластина с 10000 отверстями) наверху (где толстые концы) и две мелкоячеистые сетки - внизу обеспечат идеальную геометрию и фиксацию пучка расходящихся капилляров. Здесь больше и додумывать нечего, и так все идеально. Затем пространство между нижними двумя сеточками заполнить эпоксидкой, у которой исходно очень низкая вязкость (есть еще семейство очень исходно текучих, но чрезвычайно крепко затвердевающих клеев-циакринов). Затем выступающие вниз (например, на 1 см) тонкие концы погрузить в жидкий металл (скажем, на 1 мм), сделать полировку в холоде, металл расплавить и выдуть его (или обмакнуть, как воду). И - ВСЕ! (не считая неизвестные подводные камни, которые еще дадут себя знать). Ничего друг другу (в частности, эпоксидка и металл) не мешает.
Чуть не забыл: внизу надо на время одеть третья сеточку, чтобы при полировке капилляры не изгибались.

Цитата:

Только тут за вопросами формовки блока мы забыли вопрос формировки капилляров нужной толщины и стандартных параметров, чтоб сформировать пучок

Нет, у стеклодувов это - строго (если выдувать на спец. масштабируемом станке). Капилляры получатся строго одинаковыми и в большом количестве. Т.е. здесь нет проблем с калибровкой и прочими ужасами.

Цитата:

Насчет срезания капилляров проволокой - она должна быть тугоплавкой (нихром?), чтоб выдерживать нагрев много выше температуры плавления стекла. Чтоб срезала раньше, нежели оплавятся/искривятся концы выше. Иначе получим запайку.

Теперь вспоминаю, что раскаленная проволока - нихромовая (или еще какая-то - не помню). Но этот сплав не дефицитен, где-то я покупал такую проволоку. Ровная резка капилляров (одного, а можно, по идее, и многих одновременно) раскаленной проволокой - стандартная операция при ковке микрокапилляров (в Ебуке это есть).

vekor
Так если раскаленная проволока хорошо режет стекло то наверное и проблем нет?
Удачи

kvk
Проволока неплохо режет микрокапилляры, но это не идеальное решение, т.к. она режет сразу лишь один ряд, а в устройстве имеется 100 рядов. В этом смысле полировка сразу всех капилляров более перспективна (после обработки их к.-н. наполнителем).

vekor
Лет 8-9 назад появились дырчатые волноводы и фотонные кристаллы сделанные из тонких стеклянных (silica) капиляров. Размеры капиляров там значительно меньше чем ваши (там микроны), но технология обрезки полировки концов, склеивания или спекания в регулярные структуры, и тд там наверно хорошо разработата и принципе наверно применима к вашей задаче. Посмотрите статью А.М. Желтикова в УФН, т 170, вып.11, 2000 на вебсайте УФН. Там есть ссылки.
Извените за профанский совет, но может быть все дело в стекле или селиконовом материале. Насколько я понимаю стекло которое используется для волноводов не должно трескаться или скалываться при обработке, иначе волноводы не были бы гибкими.
Потом, если проволока хорошо (идеально) режет один капиляр, то вам нужно сделать устойство (tool) которое режет сразу хотя бы 100 сразу (100 проволочек * 100 резок). А затем производить сборку. Здесь вы можете осуществлять индивидуальный контроль качества каждого капиляра, а если при обрезании всей склееной сборки один капиляр треснул, вам надо выбрасывать всю сборку

Цитата:

и две мелкоячеистые сетки - внизу обеспечат идеальную геометрию и фиксацию пучка расходящихся капилляров. Здесь больше и додумывать нечего, и так все идеально.

- Я имел в виду, что капилляры не изначально там находятся. А их туда надо запихать. Теперь представьте себе этот геморрой - распихивание 10 000 хрупких трубочек по ячейкам микроскопической сетки. Так что, мое решение технологичнее в смысле изготовления.

Цитата:

Шаг решетки легко определить на глазок под микроскопом при слабом увеличении на фоне миллиметровой линейки.

- Это я знаю, но я злился, что не могу определить точно диаметр проволочек, составляющих стальную ткань. Что не равно шагу или размеру ячеи сетки

Цитата:

Не совсем понял, зачем второе сито.. Нам же надо сделать расходящийся пучок.

Вверху и внизу - строго параллельные пучки, в середине - сходящийся сверху вниз.

- А смысл? Я так понял, смысл расхождения в том, чтоб можно было безопасно расширить верхние концы капилляров с трех-пяти соток до пары миллиметров. А значит, расходиться должны все. Или я неправильно понял задачу?
Или имелось в виду сделать у тонкого конца излом с тем, чтоб оставшиеся миллиметры трубки шли строго параллельно? Плюсы - малозначны - бо угол меняется совсем незначительно, а минусы - значительны: добавляется операция, которой надо подвергнуть все 10 000 трубочек, причем на одной высоте, с микроскопически меняющимися углами... Словом, сложность изготовления резко растет. (насколько знаю, стекло не является чем-то особо гибким в застывшем виде.
В крайнем случае можно сформовать пучок по форме эйфелевой башни - такой изгиб, хоть и с риском, но трубочки смогут выдержать без доп. операций гнутия.
Цитата:

И - ВСЕ! (не считая неизвестные подводные камни, которые еще дадут себя знать).

- Один из них - поверхностное натяжение. То есть, если этот конкретный металл будет смачивать стекло, то при
Цитата:

тонкие концы погрузить в жидкий металл (скажем, на 1 мм),

металл внутрь подымется на х см (по формуле вычислять - лень искать учебник школьный по физике). И удалить его оттуда будет совсем непросто (разве что, очень легкоплавкий при помощи одновременно долгого нагрева блока в печи и выдува насосом).
Если не будет смачивать - концы останутся пустыми и получишь тучу сколов.
Цитата:

Чуть не забыл: внизу надо на время одеть третья сеточку, чтобы при полировке капилляры не изгибались.

- Не проще ли на время процедуры залить металлом до соприкосновения (и сцепления) с основным блоком - из эпоксидки?

Цитата:

Нет, у стеклодувов это - строго (если выдувать на спец. масштабируемом станке). Капилляры получатся строго одинаковыми и в большом количестве.

- Если так, то прекрасно - отпадает главная проблема.

Цитата:

Но этот сплав не дефицитен, где-то я покупал такую проволоку.

разумеется - многие электронагреватели имеют нихромовые спирали (до 2400 вроде держат). Вольфрамовые вроде повыше - до 4000 держат. (хоть и не уверен, лет 10 не вспоминал)

Цитата:

Ровная резка капилляров (одного, а можно, по идее, и многих одновременно) раскаленной проволокой - стандартная операция при ковке микрокапилляров

- Лучше знать наверняка, ибо тут вопрос однозначный - как и подтвердил gvk
Цитата:

устойство (tool) которое режет сразу хотя бы 100 сразу (100 проволочек * 100 резок). А затем производить сборку. Здесь вы можете осуществлять индивидуальный контроль качества каждого капиляра, а если при обрезании всей склееной сборки один капиляр треснул, вам надо выбрасывать всю сборку

А вообще, думаю, это неплохая идея насчет
Цитата:

дырчатые волноводы и фотонные кристаллы сделанные из тонких стеклянных (silica) капиляров.

gvk
Спасибо за ссылку на статью. Я ее прочитал, насколько может прочитать непрофессионал, далекий от этой области. Там даны параметры полых волокон (от 0.5 до 32 мкм) и технологические детали их изготовления (спекание трубочек, затем несколько вытягиваний). К сожалению, не написано (хотя бы в общем виде), как волноводы режутся, полируются и соединяются друг с другом (самое что интересное). Зато даны реквизиты автора статьи. Попробую завтра навести справки.

Цитата:

Извените за профанский совет, но может быть все дело в стекле или селиконовом материале. Насколько я понимаю стекло которое используется для волноводов не должно трескаться или скалываться при обработке, иначе волноводы не были бы гибкими.

Очень тонкие капилляры - достаточно гибкие (без обламываний), независимо от состава стекла. Точно также, как и тонкие проволочки. С этим у стекла проблем как-будто нет. Резка раскаленной проволокой капилляров по 100 шт. - хороший способ (пока за неимением лучшего), но не идеальный.

bredonosec
Извините, что не сразу отвечаю на ваш пост - уже поздновато. Завтра утром напишу ответ.

вот такой научный вопрос - хто знает коэффициент удлиннения конского волоса при изменении влажности?

vengr
Цитата:

коэффициент удлиннения конского волоса при изменении влажности

а он существует? имхо они опытным путем ставили на шкале точки 0 и 100, и не парились