Ricercatori dell'Università di Osaka e Crystal Optics Inc., ha sviluppato un metodo di produzione per strutture su scala nanometrica e micrometrica. Questa tecnologia ha consentito il controllo della bagnabilità di una superficie combinando microstruttura superficiale avanzata e pellicole superficiali funzionali.

A differenza dei costosi processi di produzione convenzionali, questa tecnologia ha consentito un processo produttivo poco costoso che combina tecnologie di trasferimento di forma fine, formazione del film, e rimozione selettiva del film sottile. Questa tecnologia realizzerà un facile accesso alla medicina rigenerativa, Ingegneria dei tessuti, biomarcatori, e test del DNA, e portare all'applicazione in nuovi campi, come la fotoregolazione.

I microreattori convenzionali sono stati prodotti utilizzando la fotolitografia, un processo utilizzato nella fabbricazione di dispositivi a semiconduttore, circuiti stampati, lastre da stampa, pannelli di visualizzazione a cristalli liquidi, e display al plasma. Il processo richiedeva macchine di produzione costose; però, la sua produttività era bassa.

Questo gruppo ha ottenuto la produzione a basso costo di microstrutture ad alte prestazioni, come microreattori (Figura 1) e piatti di coltura cellulare, applicando Water-CARE (incisione riferita al catalizzatore), che consente l'incisione chimica delle sporgenze superficiali, al trasferimento di forma fine e alla tecnologia di rivestimento a film sottile.

Il dispositivo Water-CARE (Figura 2) ha la stessa composizione dei dispositivi di lucidatura convenzionali, ma un film spesso 100 nm di platino o nichel, che funziona da catalizzatore, si deposita sulla superficie di un tampone di lucidatura. Nei metodi di lucidatura convenzionali, le sporgenze di un campione vengono preferibilmente rimosse, ottenendo una superficie liscia nel processo in cui un tampone di lucidatura strofina la superficie nel fluido di lavorazione contenente grani abrasivi e agenti chimici.

D'altra parte, in Water-CARE, la superficie del campione viene attaccata con la sola acqua senza l'utilizzo di slurry. Poiché una reazione chimica viene indotta quando la superficie di un catalizzatore si avvicina al campione attraverso molecole d'acqua a livello atomico, come nel caso dei metodi di lucidatura convenzionali, l'incisione procede preferenzialmente alle sporgenze del campione dove il catalizzatore entra in contatto con la superficie del tampone di lucidatura, ottenendo una superficie liscia.

Questa tecnologia non utilizza grani abrasivi né agenti chimici. Poiché la lavorazione viene eseguita solo con acqua, i requisiti di una camera bianca sono soddisfatti. Si tratta di una tecnica di lavorazione ecologica che non genera scarti industriali.

Le tecnologie convenzionali richiedevano molti processi e un controllo preciso:un film di rivestimento idrofilo esposto è stato inciso con scanalature mascherate e lo strato di mascheratura è stato successivamente rimosso, e un film di rivestimento idrofilo extra sulle sporgenze è stato rimosso mediante lucidatura di precisione mentre si controllava la quantità di lucidatura.

Utilizzando Water-CARE, questo gruppo ha ottenuto un metodo di produzione molto semplice ed economico. In Water-CARE, solo l'acqua viene utilizzata come fluido di lavorazione e le particelle abrasive non entrano nelle scanalature, quindi c'è un vantaggio che l'onere per il successivo processo di pulizia è ridotto.

Il professor Yamauchi ha detto, "Diventerà possibile realizzare produzioni a basso costo di superfici con diverse funzioni, come la funzione di controllo della bagnabilità della superficie, così come i coefficienti di luce e attrito, utilizzando i nostri risultati di ricerca rivoluzionaria. Andando avanti, la nostra tecnologia sarà utile per eseguire a casa il test del DNA per il cancro, malattie, e disturbi. Porterà anche allo sviluppo della medicina rigenerativa e delle biotecnologie, contribuendo al risparmio energetico e alla creazione di energia attraverso l'uso di batterie solari che riducono la perdita di energia."