无毛刺微通道

摘要高效、快速的微流控芯片原型化已成为日益可能。然而，微铣削作为一种流行的微流控通道制备方法，在处理宽度小于50  μm的微通道时并没有显示出优势。本文采用一种模拟微铣削的方法- -旋转尖端微切削，实现了在几微米到几百微米宽的聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA )上直写微通道。用压电作动器转动三面纳米压头，代替主轴转动磨机。根据旋转切削的特点，对毛刺形成和表面质量进行了优化分析，得到的微通道为无毛刺边，其底部表面粗糙度为Sa   =  19   nm。为了验证该微加工方法的有效性，设计了两种低成本的PMMA微通道微流控芯片制备工艺。一种是将制备好的PMMA片材直接键合到另一种片材上，通过紫外辅助溶剂键合，得出了通道的无毛刺边对键合浅层微通道起关键作用的结论。另一种是以制备的PMMA为模具，将微通道转移到铸型聚二甲基硅氧烷( PDMS )芯片上。最后，对制作的微交叉通道进行测试，生成微液滴，观察到微液滴的大小和生成速率可控。