Puces microfluidiques intégrées d’un seul micron utilisant une imprimante 3D NanoOne 2PP. Manuel Loetz et ses collègues ont imprimé avec succès un générateur de gouttelettes-puces avec une longueur de canal de plus de 20 cm, un diamètre de canal de seulement 30 µm et un espacement intercanal de 4 µm. Crédit : UpNano GmbH
Dans une série d’études, des scientifiques du NeptunLab de l’Université de Fribourg (Allemagne) ont poussé l. a. possibilité de l’influence 3D par polymérisation à deux photons (influence 3D 2PP) au-delà des limites actuelles. Après avoir démontré en 2021 leur capacité à imprimer en 3D des microstructures de platine avec une étonnante précision submicronique, l’équipe a réussi cette année à produire des constructions similaires en tungstène ainsi que des puces microfluidiques intégrées avec une précision submicrométrique et à une vitesse sans précédent.
Le scientifique Manuel Loetz a utilisé l’imprimante 3D NanoOne 2PP d’UpNano GmbH (Autriche). Suite à l’embauche réussie de Luitz pour UpNano, l. a. société continuera de redéfinir les règles de viabilité de l’influence 3D 2PP.
Deux barriers majeures pour une utility plus huge de l’influence 3D 2PP haute résolution sont l. a. vitesse d’influence et les matériaux disponibles pour l. a. photopolymérisation nécessaire. Aujourd’hui, au cours de son séjour au Laboratoire de technologie des procédés (NeptunLab) de l’Université de Fribourg en Allemagne, Lowitz a pu réduire considérablement ces limites dans une recherche étalée sur plusieurs années.
Les résultats de ces travaux ont été publiés dans trois articles de revues consécutifs Matériaux avancés, Matériaux d’ingénierie avancéset le dernier en date Technologie des matériaux avancés.
Nettoyage du canal de l. a. puce intelligente
Dans ce dernier développement, Loetz et ses collègues décrivent un schéma de développement de puces microfluidiques compactes d’un seul micron utilisant une imprimante NanoOne d’UpNano GmbH (Autriche). Cette imprimante est l’imprimante 3D 2PP l. a. plus rapide du marché, succesful d’imprimer en 3D haute résolution plus de 15 commandes étonnantes. En utilisant l. a. puissance d’une imprimante, l’équipe a pu imprimer une puce qui pourrait être connectée by the use of une interface de puce au monde avec une pompe à pression.
“Il s’agit d’une avancée majeure dans l. a. fabrication de puces microfluidiques”, explique Lowitz, “automobile l’un des principaux hindrances à l’influence 3D haute résolution de puces microfluidiques consiste à nettoyer les canaux intégrés des matériaux non traités.” Cela a permis de produire des puces en zigzag avec des longueurs de canal allant jusqu’à 20 cm, des puces génératrices de gouttelettes et une puce de tri de cellules basées sur un déplacement latéral déterministe avec des diamètres de colonne de 30 μm et un espacement des colonnes de 4 μm.
« Des puces microfluidiques de dimensions centimétriques et de résolution micrométrique peuvent être imprimées dans un délai raisonnable de moins de 12 heures à l’aide du NanoOne », explique Lowitz.
Apprivoiser le tungstène
Avant cela, Lowitz avait utilisé l’imprimante NanoOne dans un however complètement différent, celui d’élargir considérablement l. a. gamme de matériaux pouvant être imprimés en 3D avec 2PP. Il a « apprivoisé » le tungstène et le carbure de tungstène pour un procédé de fabrication additive de haute précision. Cela n’a pas été une tâche facile automobile les deux matériaux sont connus pour être extrêmement durs (échelle de Mohs 9,0) et résistants à l. a. chaleur (level de fusion > 3 400°C), ce qui les rend difficiles à travailler. Cependant, les objets de haute précision en tungstène et ses carbures sont très demandés pour des programs telles que les pointes émettrices, les sondes, les micro-instruments, ainsi que les métamatériaux ou l. a. catalyse.
“Grâce à l’imprimante NanoOne, nous avons pu concevoir un procédé de fabrication basé sur des résines photoniques organiques et inorganiques contenant des ions tungstène”, explique Lowitz. “Les pièces en polymère sont ensuite séparées thermiquement et réduites, laissant des pièces en tungstène avec une résolution finale de 2 micromètres. et des pièces en carbure de tungstène avec une résolution finale de 7 micromètres.
Le succès de Luitz au NeptunLab de l’« Institut für Mikrosystemtechnik –IMTEK » pour « apprivoiser » le tungstène pour l’influence 3D 2PP à l’aide de NanoOne n’est pas venu de nulle phase. L’équipe avait déjà obtenu un résultat similaire avec le platine. En fait, ils ont pu produire des nanopiliers autonomes ainsi que des microstructures de platine 3D avec une résolution de 300 nm. De telles petites constructions seront utilisées dans de nombreuses programs ways, notamment les métamatériaux et l. a. catalyse, où l. a. grande floor et les propriétés physiques et chimiques du platine sont hautement souhaitables.
Plus d’data:
Manuel Loetz et al., Fabrication de puces microfluidiques compactes avec une résolution d’un micron par lithographie à deux photons, Applied sciences de matériaux avancées (2023). est ce que je: 10.1002/admt.202300667
Manuel Loetz et al., Modélisation haute résolution de résines photoniques organiques et inorganiques pour les microstructures de tungstène et de carbure de tungstène, Matériaux d’ingénierie avancés (2023). DOI : 10.1002/adem.202201927
Manuel Loetz et al., Conception de haute précision de résines photoniques organiques et inorganiques pour l. a. fabrication de microstructures de platine, Matériaux avancés (2021). est ce que je: 10.1002/adma.202101992
Fourni par UpNano GmbH
l. a. quotation: Nouvelles possibilités d’influence 3D 2PP de microstructures complexes (7 novembre 2023) Récupéré le 7 novembre 2023 sur
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