Aux débuts de la recherche en microfluidique, les dispositifs étaient généralement fabriqués en silicium ou en verre. Les choix de matériaux étaient limités car la photolithographie était utilisée pour fabriquer les puces. Le verre en particulier était considéré comme un bon choix car il est optiquement transparent et électriquement isolant, en plus d'être un matériau amorphe.
Mais les temps ont changé. Le micro-usinage laser est désormais couramment utilisé pour prototyper et produire des puces microfluidiques, offrant une gamme d'options de matériaux nettement plus large. Les polymères organiques sont rapidement devenus des matériaux plus viables que le silicium ou le verre car ils présentent d'excellentes propriétés matérielles tout en étant moins coûteux, tant en termes de prix d'achat que de coût de traitement.
Caractéristiques
- D'excellents plastiques pour les dispositifs microfluidiques
- Coût de traitement du PMMA ou du COC par rapport au verre
Le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) est un polymère peu coûteux qui est devenu l'un des matériaux les plus couramment utilisés dans les systèmes microfluidiques. Malgré son faible coût, le PMMA offre les propriétés essentielles requises pour fabriquer des dispositifs de haute qualité. Il est rigide, possède une excellente transparence optique et est compatible avec l'électrophorèse, une caractéristique essentielle pour diverses applications de recherche. Potomac micro-usine régulièrement le PMMA au laser avec d'excellents résultats. Nous avons également développé des procédés complémentaires pour la fabrication de dispositifs microfluidiques en production une fois les prototypes optimisés. Le collage des couches de puce est un processus particulièrement important dans la construction de puces microfluidiques. Le processus doit créer des liaisons solides tout en ne permettant pas aux canaux de fluide de s'effondrer. Les couches individuelles du dispositif sont d'abord fabriquées à l'aide de technologies de microfabrication rapide telles que les lasers, la micro-CNC, le gaufrage à chaud, l'impression 3D, etc.
Il convient de noter que Schott, une entreprise avec plus de 125 ans d'histoire de fabrication qui a commencé comme une usine de verre en Allemagne, produit aujourd'hui un polymère innovant de plus en plus utilisé en microfluidique. Les copolymères d'oléfines cycliques (COC) sont des composites avancés fabriqués à partir de divers monomères d'oléfines cycliques et d'éthène. En plus de son prix abordable, le COC est hautement moulable et facile à fabriquer. Le fabricant Topas rapporte une transmission lumineuse totale de 91,4 %, combinée à une aberration chromatique exceptionnellement faible. Ces propriétés optiques font du COC un matériau idéal pour une utilisation dans des composants tels que les objectifs d'appareil photo et les optiques d'imprimantes laser. Dans les systèmes microfluidiques, le COC est un excellent choix en raison de sa biocompatibilité et de sa résistance chimique élevée. Il peut également être stérilisé avec une grande variété de techniques.
En raison de sa structure cristalline, le verre a tendance à se fissurer lorsqu'il est découpé mécaniquement ou par usinage au laser. Potomac a développé des techniques de traitement efficaces qui éliminent les fissures. Mais cela prend du temps et nécessite beaucoup plus d'expertise que l'usinage du plastique. Qu'il s'agisse de fabriquer nos plus petits détails jusqu'à un micron ou de fabriquer des pièces plus grandes, les plastiques s'usinent rapidement et facilement. Par conséquent, le coût d'usinage du verre est exponentiellement plus élevé que celui des plastiques.
Si vous n'êtes pas sûr de vouloir passer du verre aux polymères pour vos systèmes microfluidiques, essayez un test rapide. Potomac peut vous fabriquer à moindre coût une pièce en plastique pour votre comparaison, et nous prédisons que vous ne reviendrez jamais en arrière.
