Micro/nanopatterns with micro deposition techniques have been used in various applications such as flexible electronic devices, biosensing, and biological tissue engineering. For depositing a small size of droplets that can be controlled, structured and patterned precisely is a very important process for microfabrication. In this study, we developed a low cost and simple system for fabricating micro/nanostructure by a selective micro deposition process using a syringe pump. This method is an additive fabrication method where selective droplet materials are released through a needle of the syringe pump. By translating the rotating stepper motor into a linear movement of the lead screw, it will press the plunger of the syringe and give a force to the fluid inside the syringe, hence a droplet can be injected out. The syringe pump system consists of a syringe, the mechanical unit, and the controller unit. A stepper motor, the lead screw, and the mechanical components are used for the mechanical unit. Arduino Uno microcontroller is used as the controller unit and can be programmed by the computer through GUI (Graphical User Interface). The input parameters, such as the push or pull of flow direction, flow rate, the droplet volume, and syringe size dimension can be inputted by the user as their desired value via keypad or the computer. The measurement results show that the syringe pump has characteristics: the maximum average error value of the measured volume is 2.5% and the maximum average error value of the measured flow rate is 14%. The benefits of a syringe pump for micro deposition can overcome photolithography weaknesses, which require an etching and stencil process in the manufacture of semiconductors. Combining two or more syringes into one system with different droplet materials can be used as a promising method for 3D microfabrication in the future.

No abstract

Makalah ini menjelaskan pengembangan autopilot pada sistem pesawat tanpa awak yang mampu meminimalkan blank spot pada hasil pemetaan udara menggunakan algoritme genetika. Tujuan dari autopilot yang dikembangkan adalah mempercepat waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pemetaan udara dan menghemat konsumsi baterai. Waktu yang lebih cepat dalam melakukan pemetaan udara akan menghemat biaya operasional dan penghematan konsumsi baterai akan menekan biaya perawatan UAV. Autopilot yang dikembangkan memiliki kemampuan analisis blank spot hasil pemotretan udara dan melakukan optimasi rute terbang untuk melakukan pemotretan ulang. Rute penerbangan sistem pesawat tanpa awak pada saat pemotretan ulang ditentukan dengan menerapkan algoritme genetika untuk mendapatkan jarak terpendek. Hal ini dilakukan untuk menghemat konsumsi baterai dan waktu terbang. Cara kerja autopilot yang dikembangkan adalah rute penerbangan diatur secara manual oleh operator, kemudian pesawat akan terbang sesuai rute tersebut. Faktor ketidakstabilan angin akan menyebabkan pergeseran rute penerbangan dan hal ini menyebabkan terjadinya blank spot. Setelah seluruh rute penerbangan dilalui, sistem yang dikembangkan akan menganalisis lokasi blank spot tersebut. Rute penerbangan baru dihitung menggunakan algoritme genetika untuk menentukan jarak terpendek dari semua lokasi blank spot tersebut. Sistem yang dikembangkan terdiri atas unmanned aerial vehicle (UAV) yang dilengkapi autopilot dan ground control station (GCS). Pada saat terbang, UAV akan mengirim koordinat rute yang dilalui ke GCS untuk perhitungan analisis blank spot. Setelah misi penerbangan selesai, GCS akan membuat rute baru dan dikirimkan ke UAV. Pengujian yang dilakukan adalah pesawat terbang dengan ketinggian 120 m dengan menggunakan baterai Lipo 4S 4.200 mAh 25C dan persentase throttle saat terbang lurus adalah 30%. Hasil yang didapatkan adalah autopilot yang dikembangkan menghemat waktu 46,4% dan menghemat kapasitas baterai 41,18% jika dibandingkan dengan autopilot konvensional.