De nouvelles possibilités pour l’affect 3D 2PP de microstructures complexes

Dans une série d’études, des scientifiques du NeptunLab de l’Université de Fribourg (Allemagne) ont poussé los angeles possibilité de l’affect 3D par polymérisation à deux photons (affect 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 buildings 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, los angeles société continuera de redéfinir les règles de viabilité de l’affect 3D 2PP.

Deux obstacles majeures pour une software plus huge de l’affect 3D 2PP haute résolution sont los angeles vitesse d’affect et les matériaux disponibles pour los angeles 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 los angeles 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 los angeles plus rapide du marché, succesful d’imprimer en 3D haute résolution plus de 15 commandes étonnantes. En utilisant los angeles 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 los angeles fabrication de puces microfluidiques”, explique Lowitz, “automotive l’un des principaux hindrances à l’affect 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 los angeles 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 automotive les deux matériaux sont connus pour être extrêmement durs (échelle de Mohs 9,0) et résistants à los angeles 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 los angeles 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’affect 3D 2PP à l’aide de NanoOne n’est pas venu de nulle section. 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 buildings seront utilisées dans de nombreuses programs ways, notamment les métamatériaux et los angeles catalyse, où los angeles grande floor et les propriétés physiques et chimiques du platine sont hautement souhaitables.

Fourni par UpNano GmbH