科學(xué)家將微流體系統(tǒng)集成到DLW 3D打印中，用于多材料納米打印

魔猴君  行業(yè)資訊   2137天前

通過將微流體系統(tǒng)結(jié)合到直接激光寫入（DLW）3D打印機(jī)中，德國(guó)科研員團(tuán)隊(duì)打印出由多種材料組成的微結(jié)構(gòu)。從3D打印的微流體系統(tǒng)到3D打印的可移動(dòng)微結(jié)構(gòu)，3D微米和納米打印機(jī)的成就已經(jīng)很成熟。增加一些現(xiàn)成的組件可以釋放直接激光寫入3D打印機(jī)（某些型號(hào)）的真正潛力。

該團(tuán)隊(duì)由Frederik Mayer在卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的納米技術(shù)研究所（INT）領(lǐng)導(dǎo)。他們使用商用微流體組件（如連接器，流量開關(guān)，閥門，流量控制器和開關(guān)流量矩陣）在Nanoscribe Photonic Professional GT DLW 3D打印機(jī)周圍建模微流體系統(tǒng)。星形選擇器控制將哪種流體注入構(gòu)建區(qū)域。由于光學(xué)聚焦的限制，DLW的構(gòu)建高度僅為100微米，因此僅將極少量的流體注入構(gòu)建區(qū)域以通過激光選擇性地固化。然后可以選擇另一種流體材料并注入以進(jìn)行固化，并且它們的原型微流體選擇器可以處理多達(dá)七種不同的材料。

為了展示其功能，團(tuán)隊(duì)3D打印了基于多種發(fā)射顏色的確定性微結(jié)構(gòu)3D熒光安全特征。為了制造幾乎不可見的結(jié)構(gòu)，他們?cè)谖⒘黧w系統(tǒng)中使用了“七種不同的液體：用于結(jié)構(gòu)骨架的非熒光光刻膠，含有熒光半導(dǎo)體量子點(diǎn)的四種光刻膠和具有不同發(fā)光顏色的有機(jī)染料，以及兩種顯影劑（mr-Dev 600） “開發(fā)商是用來沖洗其他材料的溶劑。
結(jié)果是一個(gè)五層物體，其中不同熒光標(biāo)記的復(fù)雜網(wǎng)格選擇性地定位在整個(gè)層中。整個(gè)物體只有112微米寬，只有54微米高，所以將七種不同的材料排列成一個(gè)精確的三維陣列，這個(gè)物體很小。事實(shí)上，當(dāng)通過微流體系統(tǒng)注入時(shí)，結(jié)構(gòu)非常微小，所有流體都經(jīng)歷層流（當(dāng)所有分子沿平行方向行進(jìn)時(shí)發(fā)生的非湍流狀態(tài)）。在x，y和z方向上具有26×26×5個(gè)可能的標(biāo)記位置，安全特征可以存儲(chǔ)7.8kbit的信息。

可以想象，這些微流體系統(tǒng)將廣泛用于制造由多種材料組成的復(fù)雜3D微米和納米結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于不同領(lǐng)域，如用于細(xì)胞的3D支架文化，3D超材料，3D微光學(xué)系統(tǒng)。像Nanoscribe這樣的公司很可能會(huì)發(fā)布一種新的DLW模型，該模型包含微流體系統(tǒng)，或者至少是一種標(biāo)準(zhǔn)化過程的升級(jí)。納米3D打印正在快速發(fā)展，通過在這樣的系統(tǒng)中使用導(dǎo)電和可調(diào)諧超材料，3D打印的納米機(jī)器人將是真正成為可能。

來源：中國(guó)3D打印網(wǎng)