Nei primi giorni della ricerca sulla microfluidica, i dispositivi erano più comunemente fabbricati in silicio o vetro. Le opzioni di materiali erano limitate perché la fotolitografia era utilizzata per la produzione di chip. Il vetro in particolare era visto come una buona scelta poiché è otticamente trasparente ed elettricamente isolante, oltre a essere un materiale amorfo.
Ma i tempi sono cambiati. La microlavorazione laser è ora comunemente utilizzata per prototipare e produrre chip microfluidici, offrendo una gamma significativamente più ampia di opzioni di materiali. I polimeri organici sono rapidamente diventati materiali più validi del silicio o del vetro poiché presentano eccellenti proprietà dei materiali e sono anche meno costosi sia nel prezzo di acquisto che nel costo di lavorazione.
Caratteristiche
- Plastiche eccellenti per dispositivi microfluidici
- Costo di lavorazione di PMMA o COC rispetto al vetro
Il polimetilmetacrilato (PMMA) è un polimero poco costoso che è diventato uno dei materiali più comunemente usati nei sistemi microfluidici. Nonostante il suo basso costo, il PMMA offre le proprietà essenziali richieste per fabbricare dispositivi di alta qualità. È rigido, possiede un'eccellente trasparenza ottica ed è compatibile con l'elettroforesi, una caratteristica critica per varie applicazioni di ricerca. Potomac lavora regolarmente il PMMA con micro-macchine laser con risultati eccellenti. Abbiamo anche sviluppato processi complementari per la fabbricazione di dispositivi microfluidici in produzione una volta che i prototipi sono ottimizzati. L'incollaggio degli strati di chip è un processo particolarmente importante nella costruzione di chip microfluidici. Il processo deve creare legami forti senza consentire ai canali del fluido di collassare. I singoli strati del dispositivo vengono prima fabbricati utilizzando tecnologie di microfabbricazione rapida come laser, micro-CNC, goffratura a caldo, stampa 3D, ecc.
È degno di nota che Schott, un'azienda con oltre 125 anni di storia manifatturiera iniziata come fabbrica di vetro in Germania, ora produce un polimero innovativo sempre più utilizzato nella microfluidica. I copolimeri di olefina ciclica (COC) sono compositi avanzati realizzati da vari monomeri di olefina ciclica ed etene. Oltre alla sua convenienza, il COC è altamente modellabile e facile da fabbricare. Il produttore Topas segnala una trasmissione della luce totale del 91,4%, combinata con un'aberrazione cromatica eccezionalmente bassa. Queste proprietà ottiche rendono il COC un materiale ideale per l'uso in componenti come lenti per fotocamere e ottiche per stampanti laser. Nei sistemi microfluidici, il COC è una scelta eccellente grazie alla sua biocompatibilità e all'elevata resistenza chimica. Può anche essere sterilizzato con un'ampia varietà di tecniche.
A causa della sua struttura cristallina, il vetro tende a rompersi quando viene tagliato meccanicamente o con lavorazione laser. Potomac ha sviluppato tecniche di lavorazione di successo che eliminano le crepe. Ma richiede molto tempo e molta più competenza rispetto alla lavorazione della plastica. Sia che si tratti di fabbricare le nostre caratteristiche più piccole fino a un micron o di produrre parti più grandi, la plastica viene lavorata in modo rapido e semplice. Di conseguenza, il costo della lavorazione del vetro è esponenzialmente più alto rispetto alla plastica.
Se non sei sicuro di passare dai polimeri al vetro per i tuoi sistemi microfluidici, prova un test rapido. Potomac può realizzare economicamente una parte in plastica per il tuo confronto e prevediamo che non tornerai mai indietro.
