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Les chercheurs intègrent le système microfluidic dans l'imprimante de DLW 3D pour nanoprinting multimaterial

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En combinant un système microfluidic dans une imprimante 3D directe de l'écriture de laser (DLW), une équipe de scientifiques allemands a imprimé des microstructures se composant de plusieurs matériaux.

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Les accomplissements du micro 3D et des nanoprinters sont bien établis, de 3D ont imprimé les systèmes microfluidic à 3D ont imprimé des microstructures mobiles. Mais comme décrit par les chercheurs allemands, l'addition de quelques composants disponibles immédiatement peut ouvrir le potentiel vrai (certains modèles de) du laser direct écrivant les imprimantes 3D.

L'équipe a été menée par Frederik Mayer à l'institut de la nanotechnologie (international) à l'Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT). Ils ont modelé leur système microfluidic autour d'une imprimante professionnelle photonique de Nanoscribe GT DLW 3D employant les composants microfluidic disponibles dans le commerce tels que des connecteurs, des commutateurs d'écoulement, des valves, des contrôleurs d'écoulement, et des matrices d'écoulement de commutateur. Contrôles en forme d'étoile d'un sélecteur que le fluide est injecté dans le secteur de construction. La taille de construction du DLW est de seulement 100 microns de due aux limites sur la focalisation optique, ainsi seulement une quantité minuscule de fluide est injectée dans le secteur de construction à traiter sélectivement par le laser. Un autre matériel liquide peut alors être choisi et injecté pour le traitement, et leur sélecteur microfluidic de prototype peut manipuler jusqu'à sept matériaux différents. Pour démontrer ses capacités, l'équipe 3D a imprimé un dispositif de la sécurité 3D fluorescent microstructured déterministe basé sur des couleurs multiples d'émission. Pour fabriquer la structure nu-évidente, elles ont employé « sept liquides différents dans le système microfluidic : un vernis photosensible non fluorescent pour l'épine dorsale de la structure, quatre vernis photosensibles contenant les points fluorescents de quantum de semi-conducteur et les colorants organiques avec différentes couleurs d'émission, et deux promoteurs (M.-réalisateur 600 et acétone). » Les promoteurs sont des dissolvants employés pour rincer loin les autres matériaux en changeant entre eux.

Le résultat est un objet cinq-posé avec une grille complexe de différents marqueurs fluorescents sélectivement placés dans toutes les couches. L'objet entier est de simples 112 microns d'à travers et seulement 54 microns de grand, ainsi arrangeant sept matériaux différents dans une rangée tridimensionnelle précise dans un objet que petit n'est aucun petit exploit. La structure est si minuscule, en fait, que tous les fluides éprouvent l'écoulement laminaire (un état non-turbulent d'écoulement qui se produit quand toutes les molécules voyagent dans une direction parallèle) une fois injectés par le système microfluidic. Avec 26 positions possibles de marqueur du × 5 du × 26 dans les directions de x, de y, et de z, le dispositif de sécurité peut stocker le kbit 7,8 d'information.

Les auteurs prévoient astucieusement l'adoption rapide de la méthodologie, énonçant, « il est concevable que ces systèmes microfluidic deviennent largement établi pour la fabrication de 3D complexe micro et de nanostructures composés de matériaux multiples, avec des applications dans les domaines divers tels que les échafaudages 3D pour la culture cellulaire, les metamaterials 3D, les systèmes 3D micro-optiques, et les dispositifs de la sécurité 3D. »

Il est juste comme probable qu'une société comme Nanoscribe libérera un nouveau modèle de DLW qui incorpore le système microfluidic, ou au moins une mise à jour qui normalise le processus. 3D nanoprinting avance rapidement ; à l'aide des metamaterials conducteurs et réglables dans un tel système, 3D a imprimé des nanobots sera une vraie possibilité.