直接激光寫入3D打印技術(shù)在微流體應(yīng)用中的潛力探索

來源： EngineeringForLife

在過去的十年中，增材制造在芯片實(shí)驗(yàn)室引起了越來越多的關(guān)注，一項(xiàng)特別有前景的3D制造技術(shù)是“直接激光寫入(DLW)”，它利用雙光子（或多光子）聚合現(xiàn)象，在小至100 nm的長度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高幾何通用性、打印速度和精度。

盡管研究人員已經(jīng)證明了將DLW用于微流體應(yīng)用的潛力，從芯片上的器官和藥物輸送到微/納米顆粒處理和軟微機(jī)器人，但此類場景對DLW提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。近期，來自馬里蘭大學(xué)機(jī)械工程系的Ryan D. Sochol團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)介紹并討論了研究人員為規(guī)避這種權(quán)衡并為支持DLW的微流體組件和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)宏觀到微觀接口而開發(fā)的四種最突出的策略。

本文要點(diǎn)：

（1）作者首先介紹了DLW技術(shù)的優(yōu)勢，高精度和靈活性，可實(shí)現(xiàn)微米級分辨率和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造；通過兩光子聚合（2PP）現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)高度幾何多樣性；可實(shí)現(xiàn)微流體器件的快速原型制造和定制設(shè)計。

（2）DLW技術(shù)在微流體應(yīng)用中的挑戰(zhàn)：微流體系統(tǒng)的復(fù)雜性和多功能性要求高精度和穩(wěn)定性；需要克服材料選擇、工藝優(yōu)化和設(shè)備性能等方面的技術(shù)難題；針對微流體封裝和集成的需求，需要進(jìn)一步改進(jìn)DLW工藝。

（3）DLW技術(shù)的未來應(yīng)該拓展DLW技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)分析和光子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用；結(jié)合微流體學(xué)和光子學(xué)的交叉研究，推動微流體器件的創(chuàng)新設(shè)計；最后應(yīng)該不斷優(yōu)化DLW工藝，提高制造效率和器件性能。

文章來源：https://doi.org/10.1039/D3LC00743J