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Mehr Tempo beim Druck

Die Herstellung komplexer mikrofluidischer Chips sowie von Wolfram- und Platin-Mikrostrukturen in Sub-μm-Auflösung gelingt nun in rasanter Geschwindigkeit.

Bild 1. Manuel Luitz, leitendes Mitglied des Teams für Anwendungen und Materialentwicklung bei UpNano

In einer Reihe hochkarätiger Publikationen haben Wissenschaftler des NeptunLab der Universität Freiburg das Potenzial des 3D-Drucks mittels 2-Photonen-Polymerisation (2PP-3D-Druck) über bisherige Grenzen hinaus erweitert. Nachdem das Team im Jahr 2021 zeigen konnte, dass komplexe 3D-Mikrostrukturen aus Platin mit Auflösungen im Sub-μm-Bereich gedruckt werden können, gelang es der Forschungsgruppe jetzt, ähnliche Strukturen aus Wolfram sowie komplexe mikrofluidische Chips mit einer Auflösung von nur 1 μm in Rekordgeschwindigkeit herzustellen.

 

Die zwei wesentlichen Grenzen für eine breitere Anwendung des hochauflösenden 2PP-3D-Drucks sind die Druckgeschwindigkeit sowie die Verfügbarkeit der Materialien für die notwendige Fotopolymerisation. Manuel Luitz hat diese Einschränkungen in mehrjähriger Arbeit deutlich verringert (Bild 1). In der neuesten Entwicklung haben Luitz und seine Mitwirkenden ein Entwicklungsschema für komplexe mikrofluidische Chips mit μm-Auflösung mit dem NanoOne-Drucker definiert. Wie das Unternehmen UpNano verlauten lässt, ist dieser Drucker der schnellste 2PP-3D-Drucker auf dem Markt. Mit der Leistung des Druckers konnte das Team einen Chip drucken, der über eine Chip-to-World-Schnittstelle mit einer druckgetriebenen Pumpe verbunden werden konnte. »Dies ist ein Durchbruch bei der Herstellung von mikrofluidischen Chips«, erklärt Luitz, »denn eines der größten Hindernisse beim hochauflösenden 3D-Druck dieser Teile ist das Freispülen der eingebetteten Kanäle von nicht ausgehärtetem Material. So konnten wir Mäander-Chips mit Kanallängen von bis zu 20 cm, Tröpfchengenerator-Chips und einen Zellsortierungs-Chip auf Basis deterministischer lateraler Verschiebung mit Säulendurchmessern von 30 μm und Säulenabständen von 4 μm herstellen (Bild 2).« Mikrofluidische Chips mit Zentimeterabmessungen und μm-Auflösung sind damit in einem überschaubaren Zeitrahmen von weniger als 12 Stunden mit dem Nano One druckbar.  […]

 

HERSTELLER

UpNano GmbH

A-1030 Wien

Tel. +43 1 8901652

www.upnano.com

 

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