En ny tillverkningsteknik utvecklad av forskare från Binghamton University, State University i New York kanske kan undvika "kaffering"-effekten som plågar bläckstråleskrivare.

De yttre kanterna på ringen som en kaffemugg lämnar efter sig är mörkare än ringens insida. Det beror på att det lösta ämnet separeras från vätskan under avdunstningsprocessen. Det är det som kallas kafferingeffekten.

Samma effekt kan hända med skrivare också. När du skriver ut ett textdokument, själva texten består av en kontur av bokstäverna och insidan av bokstäverna. Även om det kanske inte är synligt för det otränade ögat, konturerna är faktiskt mörkare än insidan. Detta händer under torkningsprocessen, precis som kafferingeffekten, men forskare har velat hitta ett sätt att ta bort denna skillnad i pigmentering.

biträdande professor Xin Yong, Professor Tim Singler och docent Paul Chiarot från Binghamton University's Mechanical Engineering Department gjorde nyligen en upptäckt som kan eliminera skillnaden mellan konturen och insidan som händer under avdunstning.

De publicerade sina verk, med titeln "Gränssnittsinriktning av fastsittande droppar med hjälp av elektrospray, " i journalen Langmuir .

Teamet av experimentalister och teoretiker arbetade tillsammans för att studera flödet inuti och på ytan av torkande droppar för att förstå mer om kafferingeffekten och hur man undviker den. Genom att använda en unik teknik som kallas elektrospray, de applicerade en hög spänning på en vätska för att producera en aerosol för att lägga till nanopartiklar till dropparna. Nanopartiklar är ofta användbara för forskare på grund av sin lilla storlek och stora yta.

Denna teknik möjliggjorde en jämnare spridning av bläck och stoppade kafferingeffekten.

"Inte bara hjälper den här studien oss att förstå hur vi kan undvika kafferingeffekten, den berättar också mer om de fenomen som uppstår under avdunstning som leder till kafferingeffekten, sa Yong.

I forskningsrapporten, laget sa, "Så vitt vi vet, vi är bland de första att använda elektrospray för detta ändamål för att utforska gränsytans partikeltransport och för att belysa ytaktiva ämnens roll när det gäller att styra partikelrörelser och avsättningsstruktur."

Även om denna skillnad i kvalitet kanske inte påverkar standardanvändarens utskriftsjobb, det kommer att ha en betydande effekt på kapaciteten hos additiv tillverkning och bioteknik, där tryckning av filmer på ett enhetligt sätt är oerhört viktigt.