Las estructuras tridimensionales en las escalas de micrómetros y nanómetros tienen un gran potencial para muchas aplicaciones. Los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT y Carl Zeiss AG presentan un proceso eficiente y preciso para imprimir tales estructuras a partir de diferentes materiales. Avances científicos : integraron una cámara microfluídica en un dispositivo de litografía láser 3D. Luego, utilizaron este sistema para producir funciones de seguridad fluorescentes y multicolores para proteger billetes, documentos y productos de marca contra la falsificación.
Desde componentes para el procesamiento de datos con microlentes ópticos a ligeros, metamateriales mecánicos o andamios artificiales para cultivos celulares hasta características de seguridad de billetes o productos de marca, las microestructuras y nanoestructuras tridimensionales impresas tienen una amplia gama de aplicaciones. La litografía láser 3D tieneconvertirse en un proceso establecido, confiable y versátil para su producción. Un rayo láser se pasa a través de una fotoprotección líquida de manera controlada por computadora y el material se expone y endurece en el punto focal del rayo láser solamente.Estructuras de filigrana precisas para muchas aplicaciones, incluyendo óptica y fotónica, ciencias de los materiales, biotecnología o tecnología de seguridad. Casi todas las micro y nanoestructuras producidas por la litografía láser 3D hasta ahora consisten en un solo material. Pero también pueden fabricarse a partir de varios materialesmediante la aplicación sucesiva y el endurecimiento de diferentes fotorresistencias, con la resistencia no expuesta siendo eliminadaen un baño de desarrollo posterior.Tal proceso, sin embargo, lleva mucho tiempo y es complicado y su precisión disminuye con un número creciente de materiales y repeticiones.
Dentro del grupo de excelencia "3D Matter Made to Order", científicos de los Institutos de Nanotecnología INT de KIT, de Física Aplicada APH, de Tecnología Química y Química de Polímeros ITCP, y de la Escuela de Química de QueenslandLa Universidad Tecnológica QUT en Brisbane / Australia, junto con investigadores de Carl Zeiss AG, han desarrollado un nuevo sistema para la producción eficiente y precisa de micro y nanoestructuras impresas a partir de varios materiales. Integraron una cámara microfluídica para los fluidos enespacio más pequeño directamente en un dispositivo de litografía láser 3D.
en su publicación "Microimpresión láser 3D multimaterial utilizando un sistema de microfluidos integrado" en Avances científicos , los investigadores informan que utilizaron el sistema integrado para producir características de seguridad microestructuradas tridimensionales a partir de siete fluidos diferentes: una fotoprotección no fluorescente como columna vertebral, dos fotoprotectores con diferentes puntos cuánticos fluorescentes, dos fotoprotectores con diferentes tintes fluorescentes y dosfluidos de revelador. Estas características de seguridad pueden proteger los billetes de banco, documentos y productos de marca contra la falsificación. Una característica de seguridad consiste en un enrejado tridimensional encerrado por muros de contención y marcadores fluorescentes de diferentes colores.
Para su sistema, los científicos utilizaron un dispositivo de litografía láser 3D desarrollado y comercializado por Nanoscribe GmbH, un spin-off de KIT, y lo integraron en una cámara microfluídica de desarrollo propio. Está provisto de una cubierta de vidrio de diez milímetros de diámetro sobreen el que se pueden imprimir las estructuras 3D. La cámara está conectada a un control electrónico de presión, hasta diez contenedores para los diferentes fotorresistentes y reveladores, y una válvula de selección en forma de estrella. El fluido seleccionado se pasa a un soporte de muestras a través de una válvula de sobrepresiónFinalmente, fluye hacia un contenedor de desechos. "Todos los pasos para producir micro y nanoestructuras tridimensionales a partir de varios materiales se pueden integrar en un solo sistema", dice el profesor Martin Wegener, que dirige el grupo de trabajo en APH.el camino hacia la fabricación de aditivos multimateriales en micro y nanoescala "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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