复制成型

Abstract(#br)In this work, we synergistically combine laser-induced forward transfer (LIFT) and replica molding for the fabrication of microlenses with control of their geometry and size independent of the material or substrate used. Our approach is based on a multistep process in which liquid microdroplets of an aqueous solution are first printed on a substrate by LIFT. Following a freezing step, the microdroplets are used as a master to fabricate a polydimethylsiloxane (PDMS) mold.

我们研究了用软光刻和激光微加工制作的诺兰光学粘合剂81 ( NOA81 )微筛的微图案保真度。烧蚀打开复制的空洞，产生三维( 3D )微孔。我们先前证明了微盗可以通过被动抽吸来捕获细胞。流动、捕获产量和细胞存活取决于微孔几何形状的控制，必须在装置内和从装置到装置产生高度的重复性。研究了NOA81薄膜厚度、激光脉冲重复频率、脉冲个数和光束聚焦距离。对于600 ~ 1200rpm转速范围内旋涂的NOA81薄膜，，脉冲数控制着薄膜的破裂形成孔径并主导着这个过程。脉冲重复频率在50 ~ 200 Hz之间无明显影响。我们还探索了激光焦平面到基底的距离，以找到最有效的烧蚀条件。聚二甲基硅氧烷( PDMS )中NOA81微孔和倒微孔拷贝的聚焦离子束( FIB )截面图的扫描电子显微镜( SEM )显示表面拓扑光滑，碎片极小。我们的研究揭示，组合工艺允许从器件到器件具有足够大的工艺窗口进行生物研究的三维微孔质量。

我们研究了用软光刻和激光微加工制作的诺兰光学粘合剂81 ( NOA81 )微筛的微图案保真度。烧蚀打开复制的空洞，产生三维( 3D )微孔。我们先前证明了微盗可以通过被动抽吸来捕获细胞。流动、捕获产量和细胞存活取决于微孔几何形状的控制，必须在装置内和从装置到装置产生高度的重复性。研究了NOA81薄膜厚度、激光脉冲重复频率、脉冲个数和光束聚焦距离。对于600 ~ 1200rpm转速范围内旋涂的NOA81薄膜，脉冲数控制薄膜的破裂形成孔的孔径并主导这一过程。脉冲重复频率在50 ~ 200 Hz之间无明显影响。我们还探索了激光焦平面到基底的距离，以找到最有效的烧蚀条件。聚二甲基硅氧烷( PDMS )中NOA81微孔和倒微孔拷贝的聚焦离子束( FIB )截面图的扫描电子显微镜( SEM )显示表面拓扑光滑，碎片极小。我们的研究揭示，组合工艺允许从器件到器件具有足够大的工艺窗口进行生物研究的三维微孔质量。

复制成型是一种成熟的制作具有微图案表面的技术。聚二甲基硅氧烷( PDMS )的双复型成型技术虽然受到PDMS与PDMS之间交联的挑战，但却被用来制备仿生结构。本文报道了一种新的蜡辅助复制成型( WARM )方法，可以快速、准确地将多种基片的微结构复制到PDMS和水凝胶中。利用蜡的低相变温度、疏水性和低表面自由能，辅助将模式从原始母体转移到最终复制品。WARM的潜力是通过从植物叶片和疏松的纤维支架等仿生材料中生成拍片来展示的，后者对于直接PDMS复制是不可行的。除PDMS外，还探索了将图案转移到水凝胶、海藻酸钠、丝素蛋白、环氧胶和壳聚糖等材料上。更为重要的是，我们将WARM用于制备银纳米线功能化、微结构图形化的PDMS样品，并将其应用于构建柔性电子皮肤来监测人体生理信号，突出了WARM在生物传感器和生物电子器件开发中的潜力。既不需要化学修饰，也不需要特殊的设备，特别是有利于资源有限的实验环境。