Kostengünstige Produktionstechnologie für anspruchsvolle Mikroreaktoren durch Oberflächenveredelung mit Wasser

Vorstellung Werkzeugbau GEALAN Fenster-Systeme (Kann 2019).

Anonim

Forscher der Osaka University und der Crystal Optics Inc. entwickelten eine Herstellungsmethode für Strukturen im Nano- und Mikrobereich. Diese Technologie ermöglichte die Kontrolle der Benetzbarkeit einer Oberfläche durch Kombination von fortschrittlicher Oberflächenmikrostruktur und funktionellen Oberflächenfilmen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen teuren Produktionsprozessen hat diese Technologie einen kostengünstigen Produktionsprozess ermöglicht, der Technologien für die Übertragung von feinen Formen, die Filmbildung und die selektive Entfernung dünner Filme kombiniert. Diese Technologie wird einen einfachen Zugang zu regenerativer Medizin, Tissue Engineering, Biomarkern und DNA-Tests ermöglichen und zur Anwendung in neuen Bereichen wie der Photoregulation führen.

Herkömmliche Mikroreaktoren wurden unter Verwendung von Photolithographie hergestellt, einem Verfahren, das bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen, gedruckten Leiterplatten, Druckplatten, Flüssigkristallanzeigetafeln und Plasmaanzeigetafeln verwendet wird. Der Prozess erforderte teure Produktionsmaschinen; seine Produktivität war jedoch gering.

Diese Gruppe hat die kostengünstige Herstellung von Hochleistungsmikrostrukturen, wie Mikroreaktoren (1) und Zellkulturschalen, erreicht, indem Water-CARE (katalysatorbezogenes Ätzen), das ein chemisches Ätzen von Oberflächenvorsprüngen ermöglicht, zu einer feinen Form gebracht wird Transfer- und Dünnschichttechnologie.

Die Wasser-CARE-Vorrichtung (2) hat die gleiche Zusammensetzung wie herkömmliche Poliervorrichtungen, aber ein 100 nm dicker Film aus Platin oder Nickel, der als Katalysator fungiert, wird auf der Oberfläche eines Polierkissens abgeschieden. Bei herkömmlichen Polierverfahren werden Vorsprünge einer Probe vorzugsweise entfernt, was zu einer glatten Oberfläche in dem Verfahren führt, in dem ein Polierkissen die Oberfläche in Bearbeitungsflüssigkeit reibt, die Schleifkörner und chemische Mittel enthält.

Auf der anderen Seite wird in Wasser-CARE die Oberfläche der Probe nur mit Wasser geätzt, ohne eine Aufschlämmung zu verwenden. Da eine chemische Reaktion induziert wird, wenn die Oberfläche eines Katalysators durch atomare Wassermoleküle nahe an die Probe herankommt, wie es bei herkömmlichen Polierverfahren der Fall ist, erfolgt das Ätzen vorzugsweise an Vorsprüngen an der Probe, mit der der Katalysator in Kontakt kommt Oberfläche des Polierkissens, was eine glatte Oberfläche ergibt.

Diese Technologie verwendet weder Schleifkörner noch chemische Mittel. Da die Bearbeitung ausschließlich mit Wasser erfolgt, werden die Anforderungen an einen Reinraum erfüllt. Dies ist eine umweltfreundliche Bearbeitungstechnik, die keine Industrieabfälle erzeugt.

Herkömmliche Technologien erforderten viele Prozesse und eine präzise Steuerung - ein belichteter hydrophiler Beschichtungsfilm wurde mit maskierten Rillen geätzt, und die Maskierungsschicht wurde später entfernt, und ein zusätzlicher hydrophiler Beschichtungsfilm auf Vorsprüngen wurde durch Präzisionspolieren entfernt, während das Ausmaß des Polierens gesteuert wurde.

Durch den Einsatz von Water-CARE erreicht diese Gruppe eine sehr einfache und kostengünstige Herstellungsmethode. In Wasser-CARE wird nur Wasser als Bearbeitungsflüssigkeit verwendet und Schleifpartikel gehen nicht in die Rillen, so dass ein Vorteil darin besteht, dass die Belastung für den folgenden Reinigungsprozess reduziert wird.

Professor Yamauchi sagte: "Mit unseren revolutionären Forschungsergebnissen wird es möglich sein, kostengünstige Produktion von Oberflächen mit verschiedenen Funktionen, wie die Funktion zur Kontrolle der Benetzbarkeit der Oberfläche sowie Licht- und Reibungskoeffizienten, zu realisieren Unsere Technologie wird dazu beitragen, DNA-Tests für Krebs, Krankheiten und Störungen zu Hause durchzuführen, und wird auch zur Entwicklung der regenerativen Medizin und der Biotechnologie führen, die durch den Einsatz von Solarbatterien zur Energieeinsparung und Energieerzeugung beitragen Energieverlust."

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