Negli ultimi anni anche un campo di nicchia come la microfluidica ha assistito a notevoli progressi con lo sviluppo delle piattaforme di stampanti 3D
Tuttavia, il mercato 3D esistente in genere offre soluzioni per la microfluidica che vengono riutilizzate da altri settori e, di conseguenza, c’è spesso un divario o una completa discrepanza tra le esigenze di un ricercatore e le capacità di una stampante. I dispositivi microfluidici richiedono caratteristiche stampate inferiori a 100 micron e molte piattaforme prevalenti non riescono a fornire la scala o la qualità necessaria.
Negli ultimi 8 anni, l’obiettivo principale di CADworks3D è stato quello di colmare questa lacuna portando sul mercato una soluzione di stampa 3D completa orientata a potenziare e accelerare la ricerca microfluidica. L’operazione di CADworks3D è duplice come produttore di stampanti 3D e sviluppatore di materiali 3D.
Una notevole innovazione in questo dominio è la stampante 3D ProFluidics 285D, una tecnologia DLP all’avanguardia che consente un metodo di fabbricazione efficiente per dispositivi microfluidici e supporta una varietà di tecniche come la stampa diretta o lo stampaggio di repliche PDMS.
Costruzione di curve e forme uniformi con ProFluidics 285D
Con il suo vantaggio in pixel dinamici e una risoluzione XY dinamica di 28,5 µm, ProFluidics 285D offre miglioramenti significativi nella risoluzione accurata delle caratteristiche del progetto, anche quelle che tagliano in due i pixel.
Questa capacità consente alla stampante di produrre stampe che assomigliano molto al design previsto e riduce al minimo il verificarsi di motivi cubici e rumore. Con la maggiore risoluzione, ProFluidics 285D è in grado di stampare con successo elementi con rotazioni di 180 gradi, complessi canali a serpentina e altre geometrie complesse.
Misurazione di un canale a serpentina incapsulato. Stampato su ProFluidics 285D (Fonte: CADworks3D)
Stampa dispositivi incredibilmente nitidi e otticamente trasparenti
In combinazione con CADworks3D Clear Microfluidic Resin, ProFluidics 285D è in grado di creare dispositivi trasparenti con il minimo sforzo. A seconda dell’altezza del dispositivo previsto, la stampa, la pulizia e l’indurimento possono essere completati in poco più di un’ora e, meglio ancora, non sono necessari lucidatura o altri trattamenti per ottenere la trasparenza. Ciò elimina le lunghe e spesso impegnative fasi di post-elaborazione richieste da altri stampatori, semplificando il processo di fabbricazione e riducendo i costi.
La vitalità e la scala dei canali incapsulati sono un aspetto cruciale dei dispositivi microfluidici e il ProFluidics 285D eccelle in questo settore. Fabbricati in un solo lavoro di stampa senza assemblaggio in più parti, i canali incapsulati stampati in XY possono essere fino a 80 μm, garantendo operazioni fluidiche precise ed efficienti. La versatilità di ProFluidics 285D si estende oltre le direzioni X e Y, in quanto consente la stampa di canali anche nella direzione Z, rendendolo ideale per progetti microfluidici tridimensionali complessi come le bobine elicoidali.
Accelera e semplifica la fabbricazione di dispositivi PDMS con stampi master stampati in 3D
ProFluidics 285D va oltre la stampa diretta con la creazione di stampi master per dispositivi PDMS.
ProFluidics 285D prende la litografia morbida, una tecnica relativamente ardua a seconda del metodo di fabbricazione dello stampo principale, e la semplifica rimuovendo la fabbricazione del dispositivo dalla camera bianca e portandola al banco. Stampa, pulisci e polimerizza lo stampo principale in poco più di un’ora, a seconda della geometria, ed è pronto per la colata PDMS.
Con Master Mold for PDMS Device Resin di CADworks3D, gli stampi stampati possono presentare canali in rilievo con una dimensione notevole di 50 μm in XY e dimostrare dettagli e levigatezza eccezionali con valori Ra riportati di 0,18 μm. Gli stampi possono essere utilizzati ripetutamente per produrre dispositivi PDMS con strutture di canale identiche, consentendo la produzione in lotti e prestazioni costanti.
Quando si tratta di un getto di successo, non sono necessari distaccanti, rivestimenti e altri processi di pretrattamento. Inoltre, i dispositivi PDMS risultanti mantengono le loro proprietà non citotossiche, rendendoli adatti a varie applicazioni biologiche e biomediche che richiedono biocompatibilità.
Con la facilità d’uso e la durabilità offerte da queste innovazioni, gli utenti possono adattarsi rapidamente a questo metodo di fabbricazione e incorporarlo senza problemi nel proprio flusso di lavoro.
Guardando questi in combinazione, il ProFluidics 285D rappresenta un significativo balzo in avanti per la tecnologia di stampa 3D nella fabbricazione di dispositivi microfluidici ad alta risoluzione a basso costo.