Billig produktionsteknologi til sofistikerede mikroreaktorer ved overfladebehandlingsteknik ved hjælp af vand

Forskere fra Osaka University og Crystal Optics Inc., udviklet en fremstillingsmetode til nano- og mikroskala strukturer. Denne teknologi har muliggjort kontrollen af ​​en overflades fugtbarhed ved at kombinere avanceret overflademikrostruktur og funktionelle overfladefilm.

I modsætning til konventionelle dyre produktionsprocesser, denne teknologi har muliggjort en billig produktionsproces, der kombinerer teknologier til fin formoverførsel, filmdannelse, og selektiv fjernelse af tynd film. Denne teknologi vil realisere let adgang til regenerativ medicin, vævsteknik, biomarkører, og DNA -test, og føre til anvendelse på nye felter, såsom fotoregulering.

Konventionelle mikroreaktorer blev fremstillet ved hjælp af fotolitografi, en proces, der bruges til fremstilling af halvlederanordninger, printkort, trykplader, flydende krystal displaypaneler, og plasma display paneler. Processen krævede dyre produktionsmaskiner; imidlertid, dets produktivitet var lav.

Denne gruppe har opnået billig produktion af højtydende mikrostrukturer, såsom mikroreaktorer (figur 1) og cellekulturretter, ved at anvende Water-CARE (katalysatorrefereret ætsning), som muliggør kemisk ætsning af overfladefremspring, til fin formoverførsel og tyndfilmbelægningsteknologi.

Water-CARE-enheden (figur 2) har samme sammensætning som konventionelle poleringsanordninger, men en 100 nm tyk film af platin eller nikkel, som fungerer som en katalysator, aflejres på overfladen af ​​en poleringspude. Ved konventionelle poleringsmetoder, fremspring af en prøve fjernes fortrinsvis, giver en glat overflade i processen, hvor en poleringspude gnider overfladen i bearbejdningsvæske indeholdende slibekorn og kemiske midler.

På den anden side, i Water-CARE, overfladen af ​​prøven ætses af vand alene uden anvendelse af opslæmning. Fordi en kemisk reaktion induceres, når overfladen af ​​en katalysator kommer tæt på prøven gennem vandmolekyler på atomniveau, som i tilfælde af konventionelle poleringsmetoder, ætsning foregår fortrinsvis ved fremspring på prøven, hvor katalysatoren kommer i kontakt med overfladen af ​​poleringspuden, giver en glat overflade.

Denne teknologi anvender hverken slibekorn eller kemiske midler. Da bearbejdningen udføres med vand alene, kravene til et rent værelse er opfyldt. Dette er en miljøvenlig bearbejdningsteknik, der ikke genererer industriaffald.

Konventionelle teknologier krævede mange processer og præcis kontrol - en udsat hydrofil belægningsfilm blev ætset med riller maskeret, og maskeringslaget blev senere fjernet, og en ekstra hydrofil belægningsfilm på fremspring blev fjernet ved præcisionspolering, mens mængden af ​​polering blev kontrolleret.

Ved at bruge Water-CARE, denne gruppe opnåede en meget let og billig produktionsmetode. I Water-CARE, kun vand bruges som bearbejdningsvæske, og slibende partikler kommer ikke ind i riller, så der er en fordel, at byrden på den følgende rensningsproces reduceres.

Professor Yamauchi sagde, "Det bliver muligt at realisere billig produktion af overflader med forskellige funktioner, såsom funktionen til at kontrollere overfladens fugtbarhed, samt lys- og friktionskoefficienter, ved at bruge vores revolutionerende forskningsresultater. Bevæger sig fremad, vores teknologi vil være nyttig til at opnå hjemmet DNA-test for kræft, sygdomme, og lidelser. Det vil også føre til udviklingen af ​​regenerativ medicin og bioteknologi, bidrage til energibesparelser og energiskabelse ved brug af solbatterier, der reducerer energitab. "