En los primeros tiempos de la investigación en microfluidos, los dispositivos se fabricaban habitualmente en silicio o vidrio. Las opciones de materiales eran limitadas porque se utilizaba la fotolitografía para fabricar chips. El vidrio, en particular, se consideraba una buena opción, ya que es ópticamente transparente y eléctricamente aislante, además de ser un material amorfo.
Pero los tiempos han cambiado. El micromecanizado láser se utiliza ahora comúnmente para crear prototipos y producir chips microfluídicos, lo que ofrece una gama significativamente más amplia de opciones de materiales. Los polímeros orgánicos se han convertido rápidamente en materiales más viables que el silicio o el vidrio, ya que presentan excelentes propiedades materiales y, al mismo tiempo, son menos costosos tanto en precio de compra como en costo de procesamiento.
Características
- Excelentes plásticos para dispositivos microfluídicos
- Costo de procesamiento de PMMA o COC en comparación con el vidrio
El polimetilmetacrilato (PMMA) es un polímero económico que se ha convertido en uno de los materiales más utilizados en sistemas microfluídicos. A pesar de su bajo coste, el PMMA ofrece las propiedades esenciales necesarias para fabricar dispositivos de alta calidad. Es rígido, posee una excelente transparencia óptica y es compatible con la electroforesis, una característica fundamental para diversas aplicaciones de investigación. Potomac micromecaniza rutinariamente el PMMA con láser con excelentes resultados. También hemos desarrollado procesos complementarios para fabricar dispositivos microfluídicos en producción una vez que se optimizan los prototipos. La unión de capas de chips es un proceso especialmente importante en la construcción de chips microfluídicos. El proceso debe crear uniones fuertes sin permitir que los canales de fluido colapsen. Las capas individuales del dispositivo se fabrican primero utilizando tecnologías de microfabricación rápida como láseres, micro-CNC, estampado en caliente, impresión 3D, etc.
Cabe destacar que Schott, una empresa con más de 125 años de historia en la fabricación que comenzó como una fábrica de vidrio en Alemania, ahora produce un polímero innovador que se utiliza cada vez más en microfluídica. Los copolímeros de olefina cíclica (COC) son compuestos avanzados hechos de varios monómeros de olefina cíclica y eteno. Además de su asequibilidad, el COC es altamente moldeable y fácil de fabricar. El fabricante Topas informa una transmisión total de luz del 91,4%, combinada con una aberración cromática excepcionalmente baja. Estas propiedades ópticas hacen del COC un material ideal para su uso en componentes como lentes de cámaras y ópticas de impresoras láser. En sistemas de microfluídica, el COC es una excelente opción debido a su biocompatibilidad y alta resistencia química. También se puede esterilizar con una amplia variedad de técnicas.
Debido a su estructura cristalina, el vidrio tiende a agrietarse cuando se corta mecánicamente o con mecanizado láser. Potomac ha desarrollado técnicas de procesamiento exitosas que eliminan el agrietamiento, pero requiere mucho tiempo y mucha más experiencia que el mecanizado de plástico. Ya sea que se trate de fabricar elementos diminutos de hasta un micrón o de fabricar piezas más grandes, los plásticos se mecanizan de manera rápida y sencilla. En consecuencia, el costo de mecanizar el vidrio es exponencialmente más alto que el de los plásticos.
Si no está seguro de cambiar de vidrio a polímeros para sus sistemas microfluídicos, haga una prueba rápida. Potomac puede fabricarle de manera económica una pieza de plástico para que la compare y le aseguramos que nunca se arrepentirá.
