Le tecnologie delle onde acustiche superficiali (SAW), note per la loro elevata precisione e rapidità di attuazione, sono essenziali per la microfluidica e interessano un ampio spettro di aree di ricerca. Tuttavia, i metodi di fabbricazione tradizionali sono lunghi, complessi e richiedono costose strutture per camere bianche.
Un nuovo metodo supera questi vincoli utilizzando la stampa a getto di aerosol per creare dispositivi personalizzati con vari materiali, come nanofili d'argento e grafene, riducendo significativamente i tempi di sviluppo.
In uno studio pubblicato su Microsystems &Nanoengineering , i ricercatori della Duke University e della Virginia Tech hanno aperto la strada all'integrazione della tecnologia di stampa a getto di aerosol nella fabbricazione di dispositivi microfluidici SAW. Questo progresso offre un approccio più veloce, più versatile e senza camere bianche allo sviluppo di applicazioni lab-on-a-chip, rivoluzionando campi dalla biologia alla medicina.
In questa ricerca innovativa, il team ha utilizzato la stampa a getto di aerosol per fabbricare dispositivi microfluidici SAW. Questo metodo è in netto contrasto con i processi convenzionali e ingombranti delle camere bianche.
Implica il deposito di vari materiali conduttivi come nanofili d'argento, grafene e poli (3,4-etilendiossitiofene) polistirene solfonato (PEDOT:PSS) su substrati per formare trasduttori interdigitali, cruciali per generare SAW per manipolare fluidi e particelle su microscala. /P>
Notevolmente, questo metodo riduce il tempo di fabbricazione da circa 40 ore a circa cinque minuti per dispositivo. Il team ha analizzato a fondo le prestazioni acustiche di questi dispositivi stampati utilizzando un vibrometro laser Doppler, confrontandoli con quelli fabbricati in camere bianche.
I risultati hanno mostrato un potenziale promettente, con i dispositivi stampati che hanno dimostrato livelli di prestazioni simili o accettabili in termini di frequenze di risonanza e campi di spostamento. Questa ricerca rappresenta un progresso significativo nella fabbricazione di dispositivi microfluidici, offrendo un'alternativa più veloce, più adattabile ed efficiente ai metodi tradizionali.
Il dottor Zhenhua Tian, coautore dello studio, ha dichiarato:"Questo non è solo un passo avanti; è un salto nel futuro della fabbricazione di dispositivi microfluidici. Il nostro metodo non solo semplifica il processo ma apre nuove possibilità per i dispositivi". personalizzazione e prototipazione rapida."
Le implicazioni del nuovo metodo sono vaste e offrono un modo più accessibile, veloce ed economico per produrre dispositivi microfluidici. Ha il potenziale per accelerare la ricerca e lo sviluppo in numerosi campi, portando a diagnosi più rapide, sistemi di somministrazione dei farmaci migliorati e analisi biochimiche migliorate.
Inoltre, la versatilità della tecnologia suggerisce la sua adattabilità a un'ampia gamma di materiali e substrati, promettendo ampie applicazioni in varie discipline.
Ulteriori informazioni: Joseph Rich et al, Stampa a getto di aerosol di dispositivi microfluidici a onde acustiche superficiali, Microsistemi e nanoingegneria (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00606-z
Fornito dall'Istituto di ricerca sull'informazione aerospaziale, Accademia cinese delle scienze
