Name: Proceso de fabricación microestructuras tridimensionales mediante vaporización de un componente de sacrificio (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-11-02T17:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: Aprende a fabricar microestructuras vasculares tridimensionales mediante el proceso VaSC utilizando fibras de ácido poliláctico como componentes de sacrificio. Este método permite crear microcanales huecos con geometría precisa para aplicaciones en ingeniería biomédica.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Este trabajo fue apoyado por el Programa de Jóvenes Investigadores AFOSR bajo FA9550-12-1 hasta 0352 y un Premio Facultad no permanentes 3M. Los autores desean agradecer a Lalisa Stutts y Janine Tom útil para el debate en relación con este proyecto. Los autores agradecen al Centro de Microscopía Calit2 y el Fondo Espectroscopía Láser de la Universidad de California, Irvine para permitir el uso de sus instalaciones. Hodge Harland y la UCI Física Ciencias de máquinas son reconocidos para la fabricación de herramientas. Poli (ácido láctico) fibras de ácido fueron generosamente proporcionadas por Teijin monofilamento.

1. Catalizar Fibras de sacrificio <ol><li> Envolver la cantidad deseada de fibras de ácido poli (láctico) alrededor de la parte inferior de ¾ de husillo personalizado. Reducir la superposición de fibra para proporcionar la máxima área de superficie de exposición. </li><li> Mezclar H2O desionizada con 40 ml de Disperbyk 130 en una botella cerrada y agitar hasta que se obtiene una solución homogénea. A continuación, coloque un vaso de precipitados de 1000 ml en un baño de agua a 37 ° C y se vierte en el vaso de precipitados de trifluoroetanol. La cantidad de H 2 O y TFE utilizar depende del diámetro de las fibras PLA utilizado. <table border="1"><tbody><tr><td> Diámetro de fibra </td><td> Cantidad de H 2 O (ml) </td><td> Cantidad de TFE (ml) </td></tr><tr><td> 200 </td><td> 400 </td><td> 400 </td></tr><tr><td> 300 </td><td> 360 </td><td> 440 </td></tr><tr><td> 500 </td><td> 320 </td><td> 480 </td></tr></tbody></table></li><li> Añadir2 O / H 187 Disperbyk solución al vaso de precipitados y mezclar hasta que sea uniforme. </li><li> Añadir 1 g de verde de malaquita a la mezcla y revuelva hasta que se disuelva. </li><li> Coloque el eje de encargo con fibras en el vaso de precipitados de ½ pulgadas desde la parte inferior y adjuntar el husillo a un mezclador digital. A continuación, iniciar el mezclador digital a 400 rpm. </li><li> Lentamente añadir 1,3 g de estaño (II) de oxalato de catalizador (snox) a la mezcla. La adición de snox debe ser gradual con el fin de evitar que las grandes aglomeraciones de material de estrellarse fuera de la solución. </li><li> Ajustar el pH en la mezcla con NaOH hasta que el pH es de ~ 6.8 a 7.2. </li><li> Asegure una tapa al vaso de precipitados y aumentar la rotación del husillo a 500 rpm durante 24 horas. Si se observa una aglomeración de snox, romper manualmente como máximo durante las primeras 2 horas. </li><li> Retire husillo y seca en el horno a 35 ° C durante la noche. </li><li> Separar y eliminar el exceso de catalizador de las fibras catalizadas PLA. </li></ol> 2. Microvascular Exchan Gasge Fabricación Unidad <ol><li> Obtener un par de corte por láser de metal planchas de bronce de modelado con el patrón microvascular deseada y fijar las placas a los titulares de clip. </li><li> Cortar una longitud de 10 pulgadas de fibra catalizada por microcanales y eliminar cualquier catalizador restante con una placa más gruesa cortada al diámetro de la fibra (placa de tracción). </li><li> Taper los bordes de las fibras mediante el uso de la punta de una pistola de pegamento caliente lentamente a la extrusión de las puntas de las fibras. </li><li> Pase las fibras a través de los agujeros correspondientes en los pares de placas de modelado de bronce. </li><li> Atornille las placas sobre una caja de moldeo. Asegúrese de que las fibras no se tuercen cuando fije las placas. </li><li> Cuerda las puntas de las fibras a través del ajuste las clavijas de la placa de tensión personalizado. </li><li> La tensión de las fibras de PLA hasta tensa. Tenga cuidado de no sobre-tensión y romper las fibras. </li><li> Eliminar el exceso de partículas a partir del patrón de fibra utilizando aire comprimido. </li><li> Mezcla base de polidimetilsiloxano (PDMS) con un agente de curado en 10:01, v: v relación. </li&gt; <li> Desgasifica la mezcla en vacío en un frasco desecador durante 10 min. </li><li> Vierta la mezcla de PDMS en la caja de molde. No vierta directamente sobre las fibras con el fin de reducir el atrapamiento de burbujas de aire. </li><li> Usando una aguja de 26 G, eliminar las burbujas dentro de la caja de moldeo o entre las fibras. </li><li> Curar la mezcla de PDMS a 85 ° C durante 30 min. </li><li> Afloje las planchas de bronce de la caja del molde, teniendo cuidado de no doblar las placas o tire demasiado fuerte. Retire la 1 ª fase curado de la caja de molde. </li><li> Pase las fibras a través de un tapón terminal RTV perforando agujeros en el tapón terminal con una aguja hipodérmica. Dependiendo del tamaño de la fibra, utilizar una aguja de calibre que tiene al menos 2 veces el diámetro interior del diámetro exterior de la fibra. Mantener un patrón similar a la placa del patrón de bronce, pero más ampliamente extendido. </li><li> Fije las tapas finales de los extremos de una caja de molde grande y vierta una 2 ª etapa de PDMS. </li><li> Eliminar las burbujas de gas que quedan ycurado a 85 ° C durante 30 min. </li><li> Corte cualquier exceso de fibras PLA a partir de la muestra y colocar en un horno de vacío a 210 ° C durante 24 horas, o hasta que las fibras PLA han sido en su mayoría evacuados. </li><li> Si cualquier PLA no se puede extraer, disolver suavemente hacia fuera de los microcanales utilizando una inyección de 1 ml de cloroformo. </li></ol>

<ol><li>Bellan, L. M., Singh, S. P., Henderson, P. W., Porri, T. J., Craighead, H. G., Spector, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+an+artificial+3-dimensional+vascular+network+using+sacrificial+sugar+structures%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Fabrication of an artificial 3-dimensional vascular network using sacrificial sugar structures.</a> Soft Matter. 5 (7), 1354(2009).</li>
<li>Bellan, L. M., Strychalski, E. A., Craighead, H. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-channels+fabricated+in+polydimethylsiloxane+using+sacrificial+electrospun+polyethylene+oxide+nanofibers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vac.+Sci.+Technol.+B+Microelectron.+Nanometer+Struct.+Process.+Meas.+Phenom%22%5BJournal%5D)">Nano-channels fabricated in polydimethylsiloxane using sacrificial electrospun polyethylene oxide nanofibers.</a> J. Vac. Sci. Technol. B Microelectron. Nanometer Struct. Process. Meas. Phenom. 26 (5), 1728(2008).</li>
<li>Borenstein, J. T., Weinberg, E. J., Orrick, B. K., Sundback, C., Kaazempur-Mofrad, M. R., Vacanti, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabrication+of+three-dimensional+engineered+Scaffolds%5BTitle%5D)+AND+%22Tissue+Eng%22%5BJournal%5D)">Microfabrication of three-dimensional engineered Scaffolds.</a> Tissue Eng. 13 (8), 1837-1844 (2007).</li>
<li>Wu, H., Odom, T. W., Chiu, D. T., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+complex+three-dimensional+microchannel+systems+in+PDMS%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Fabrication of complex three-dimensional microchannel systems in PDMS.</a> J. Am. Chem. Soc. 125 (2), 554-559 (2003).</li>
<li>Trask, R. S., Bond, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomimetic+self-healing+of+advanced+composite+structures+using+hollow+glass+fibres%5BTitle%5D)+AND+%22Smart+Mater.+Struct%22%5BJournal%5D)">Biomimetic self-healing of advanced composite structures using hollow glass fibres.</a> Smart Mater. Struct. 15 (3), 704-710 (2006).</li>
<li>Dong, H., Esser-Kahn, A. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+treatment+of+poly%28lactic+acid%29+fibers+to+enhance+the+rate+of+thermal+depolymerization%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl.+Mater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Chemical treatment of poly(lactic acid) fibers to enhance the rate of thermal depolymerization.</a> ACS Appl. Mater. Interfaces. 4 (2), 503-509 (2012).</li>
<li>Esser-Kahn, A. P., Thakre, P. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+microvascular+fiber-reinforced+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional microvascular fiber-reinforced composites.</a> Adv. Mater. 23 (32), 3654-3658 (2011).</li>
<li>White, S. R., Blaiszik, B. J., Kramer, S. L. B., Olugebefola, S. C., Moore, J. S., Sottos, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-healing+polymers+and+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+Sci%22%5BJournal%5D)">Self-healing polymers and composites.</a> Am. Sci. 99 (5), 392(2011).</li>
<li>Nguyen, D. T., Leho, Y. T., Esser-Kahn, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+three-dimensional+microvascular+gas+exchange+unit+for+carbon+dioxide+capture%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A three-dimensional microvascular gas exchange unit for carbon dioxide capture.</a> Lab Chip. 12 (7), 1246(2012).</li>
<li>Nguyen, D. T., Leho, Y. T., Esser-Kahn, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+membrane+thickness+on+a+microvascular+gas+exchange+unit%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Funct.+Mater%22%5BJournal%5D)">The effect of membrane thickness on a microvascular gas exchange unit.</a> Adv. Funct. Mater. , (2012).</li>
</ol>

Hemos solicitado una patente provisional en esta und EE.UU. La solicitud de patente provisional de EE.UU. la tecnología de serie N º 61/590, 086.

La introducción del catalizador en el snox fibras de PLA permite que las fibras se despolimerizan a una temperatura inferior. Esto evita la degradación de la resina de la incrustación, en este caso PDMS. Se requiere un husillo de encargo para mezclar adecuadamente la solución de tratamiento (Figura 5A). El husillo se compone de seis barras de soporte que rodean un núcleo central que se conecta a un mezclador digital. Las fibras se envuelven alrededor de las varillas de soporte de modo que el área de sup...

Los sistemas naturales utilizan redes vasculares extensas para facilitar muchas funciones biológicas. Transporte masivo se puede lograr de manera eficiente en estos sistemas debido a elevada área superficial de relaciones de volumen y estructuras de embalaje optimizado. Mientras que muchas técnicas de fabricación sintéticos pueden producir estructuras microvasculares, ninguno puede producir microvasculatura a gran escala manteniendo al mismo tiempo la complejidad y la compatibilidad con los métodos de fabricación existentes 1-5. Estructuras como los pulmones de las aves constituyen una fuente de inspiración. ¿Cómo elaborar estructuras de esta complejidad para mejorar el transporte de masas? La vaporización de un componente de sacrificio (VASc) puede producir estructuras microvasculares a gran escala, complejos 6-7. Este método utiliza la despolimerización térmica y la eliminación por evaporación de poli (láctico) fibras de ácido para formar canales huecos que son la inversa de la plantilla de la fibra. Esta es una técnica de sacrificio compatibles con la fabricación existentemétodos. Metro de largo patrones de microcanales, cilíndricos se pueden formar usando este proceso de fabricación. Esto puede ser usado para crear dispositivos vascularizados tales como polímeros de autocuración y unidades de captura de carbono microvasculares 3D 7-10. Las unidades de captura de carbono se inspiraron en el pulmón de las aves que proporciona una relación gas-cambio peso-eficiente debido a su uso durante el vuelo. El parabronchus se compone de microcanales hexagonal estampados, que proporciona tipos de cambio más elevados de la gasolina y las unidades de intercambio gaseoso estructuralmente estables. Con el fin de crear unidades de intercambio con características microescala alineados en tres dimensiones, se desarrolló un método de tensado de forma independiente utilizando un tablero de fibras de tensión de diseño personalizado con sintonizadores de la guitarra y las placas por láser micromecanizadas. Cada fibra se mantiene en su lugar por la tensión externa y el patrón está establecido por la colocación de los agujeros en la placa a través del cual las fibras se ejecutan.

<table><tbody><tr><td colspan="4"><fuerte>Reactivo</fuerte></td></tr><tr><td>Estaño (II) oxalato</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>402761</td><td></td></tr><tr><td>Disperbyk 130</td><td>BYK Aditivos Instrumentos</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Trifluoroetanol</td><td>Halocarbono</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Verde de malaquita (grado técnico)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M6880</td><td></td></tr><tr><td>Hidróxido de sodio (&ge; 98%, pellets)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S5881</td><td></td></tr><tr><td>Polidimetilsiloxano (PDMS)</td><td>Dow Corning</td><td>3097358-1004</td><td>Distribuido a partir de Ellsworth Adhesives</td></tr><tr><td>Fibras de ácido poliláctico</td><td>Teijin Monofilamento</td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Material</td></tr><tr><td>RW 20 Mezclador digital</td><td>IKA</td><td>3593001</td><td></td></tr><tr><td>Tarro</td> <td>desecador</td> Horno de vacío Pyrex <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Fisher Scientific</td><td></td><td></td></tr> de <tr><td>tercera mano</td><td>Jameco Electronics</td><td>26690</td><td>Soporte de placa</td></tr><tr><td>Pistola de pegamento</td><td>Stanley</td><td>GR20L</td><td></td></tr><tr><td>PLA Husillo</td><td></td><td></td><td>Tablero</td></tr><tr><td>tensor</td><td></td><td></td><td></td></tr> hecho a medida</tbody></table>

proceso de fabricación microestructuras tridimensionales mediante vaporización de un componente de sacrificio

Process of Making Three-dimensional Microstructures using Vaporization of a Sacrificial Component

Estructuras vasculares en los sistemas naturales son capaces de proporcionar transporte de alta masa a través de las zonas elevadas de la superficie y la estructura optimizada. Pocas técnicas de fabricación de materiales sintéticos son capaces de imitar la complejidad de estas estructuras, mientras que el mantenimiento de escalabilidad. La vaporización de un proceso de componentes de sacrificio (VASc) es capaz de hacerlo. Este proceso utiliza fibras de sacrificio como una plantilla para formar micro-canales cilíndricos huecos, incrustados dentro de una matriz. Estaño (II) oxalato (snox) está incrustado dentro de poli (láctico) fibras de ácido (PLA) que facilita el uso de este proceso. El snox cataliza la despolimerización de las fibras de PLA a temperaturas más bajas. Los monómeros de ácido láctico son gaseosos a estas temperaturas y se pueden eliminar de la matriz incrustada a temperaturas que no dañen la matriz. Aquí se muestra un método para alinear estas fibras utilizando placas micromecanizadas y un dispositivo tensor para crear patrones complejos de tres dimensiones microcanales dispuestos.El proceso permite la exploración de virtualmente cualquier disposición de fibra de topologías y estructuras.

Este procedimiento proporciona un método de fabricación de estructuras microvasculares incrustados dentro de una resina. Estas estructuras pueden ajustarse a una variedad de patrones (Figura 2). La estructura de la red microvascular sólo está limitada por las estructuras que se pueden formar con las fibras de sacrificio. Con una disposición paralela de canales microvasculares, el transporte de gas entre corrientes de fluido se facilita en forma de gases atraviesan una membra...

La vaporización de un proceso de componentes de sacrificio (VASc) se utiliza para fabricar estructuras microvasculares. Este procedimiento utiliza fibras de ácido poli (láctico sacrificio) para formar micro-canales huecos con la posición geométrica en 3D precisa proporcionada por láser de placas de guía micromecanizadas.

Proceso de fabricación microestructuras tridimensionales mediante vaporización de un componente de sacrificio

Vascular structures in natural systems are able to provide high mass transport through high surface areas and optimized structure. Few synthetic material ...

El objetivo general de este procedimiento es fabricar estructuras microvasculares tridimensionales. Esto se logra primero creando fibras sacrificables mediante la incorporación de oxalato de estaño en fibras de ácido poliláctico. El segundo paso consiste en configurar tridimensionalmente las fibras utilizando placas de configuración.A continuación, las fibras se moldean en una resina de inclusión. El paso final consiste en extraer las fibras de la resina mediante calor y vacío. En última instancia, el sistema microvascular puede utilizarse para múltiples fines, incluyendo intercambio de calor, transporte de masa y sistemas de autorreparación.Por lo general, las personas nuevas en este método tendrán dificultades debido al alto grado de destreza manual y percepción visual necesarios para trabajar con las fibras. La demostración visual de este método es fundamental, ya que el tratamiento químico de las fibras y la colocación en series de placas de patrones son difíciles de aprender porque requieren coordinación ojo-mano y equipo especializado. Inicie el proceso de infusión de catalizador en la fibra con un huso personalizado y una fuente de fibras de ácido poliláctico de diámetro conocido.Aquí, 200 micrones. Envuelva la cantidad deseada de fibras alrededor de los tres cuartos inferiores del huso. Minimice la superposición de fibras para proporcionar la máxima exposición de la superficie en un frasco que pueda sellarse.Mezcle 400 mililitros de agua desionizada con 40 mililitros de disbaria. Uno 30. Cierre el frasco y agítelo hasta obtener una solución homogénea.A continuación, coloque un vaso de precipitados de 1000 mililitros en un baño de agua a 37 grados Celsius. Vierta 400 mililitros de etanol trifluórico en el vaso de precipitados. Añada la solución dispersante acuosa al vaso de precipitados y agite hasta obtener una mezcla uniforme.Añada un gramo de verde malaquita u otro colorante a la mezcla y agite hasta que se disuelva. Ahora, fije el eje al mezclador digital y ajuste la altura para que el eje esté a media pulgada del fondo. Configure el mezclador a 400 RPM e inicie la mezcla lentamente.Añada 1.3 gramos de catalizador de oxalato de estaño a la mezcla. Ajuste el pH de la mezcla utilizando hidróxido de sodio hasta que el pH sea aproximadamente de 6,8 a 7,2. A continuación, coloque una tapa en el vaso de precipitados y aumente la rotación del eje a 500 RPM.Mantenga esto durante 24 horas dentro de las primeras dos horas. Rompa manualmente cualquier agregación de oxalato de estaño que se forme. Al final de las 24 horas, precaliente un horno a 35 grados Celsius.Retire el huso del mezclador y colóquelo en el horno. Déjelo secar durante la noche. Después de al menos ocho horas de secado, retire el huso del horno y desenrolle las fibras del huso.Elimine el exceso de catalizador de las fibras. La fabricación de la unidad de intercambio gaseoso microvascular comienza con la obtención de un par de placas de patrón de latón cortadas con láser con el patrón microvascular deseado. Fije las placas en soportes con pinzas.Corte un trozo de 25,4 cm de fibra catalizada por microcanal. Utilice una placa cortada con el diámetro de la fibra para eliminar cualquier catalizador restante de las fibras. Use la punta de una pistola de pegamento caliente para afinar los bordes de la fibra.Haga esto extruyendo lentamente las puntas de las fibras. Una vez hecho esto, pase las fibras a través de los orificios correspondientes en los pares de placas de modelado de latón. A continuación, atornille las placas a una caja de moldeo.Asegúrese de que las fibras no estén retorcidas al colocar las placas. Luego, pase las puntas de las fibras por las clavijas de ajuste del tablero de tensado personalizado y tense las fibras de PLA hasta que queden tensas. Tenga cuidado de no exceder la tensión y romper las fibras.Elimine partículas excesivas del patrón de fibra utilizando aire comprimido. Mezcle ahora la base de poli dimetil xin con su agente de curado en una relación de volumen de 10 a 1 y coloque la mezcla en un frasco desecador. Desgasifique la mezcla durante 10 minutos bajo vacío.Vierta la mezcla de PDMS en el molde, pero no directamente sobre las fibras. Utilice una aguja de calibre 26 para eliminar cualquier burbuja en el molde o entre las fibras. Una vez finalizado, cure el conjunto a 85 grados Celsius durante 30 minutos.Cuando se enfríe la caja, desatornille las placas de latón de la caja de moldeo, asegurándose de no doblar las placas ni tirar con demasiada fuerza. Retire la primera etapa curada de la caja de moldeo. Utilice una aguja hipodérmica con un calibre que sea al menos el doble del diámetro externo de las fibras para perforar orificios en una tapa de RTV; con la aguja en su lugar, pase el hilo de fibra a través del orificio.Luego retire la aguja. El patrón de orificios debe ser similar al de la placa de patrones de latón, pero más ampliamente distribuido. A continuación, sujete las tapas finales a una caja de moldeo más grande.Vierta una segunda capa de PDMS y elimine todas las burbujas de gas restantes. Vuelva a curar a 85 grados Celsius durante 30 minutos. Después del segundo curado, corte cualquier fibra de PLA excesiva de la muestra.Colóquelo en un horno de vacío a 210 grados Celsius durante 24 horas o hasta que se haya eliminado la mayor parte de las fibras de PLA. Si queda algún residuo de PLA que no pueda eliminarse, inyecte un mililitro de cloroformo para disolver lo que permanece en los microcanales. Con esto se completa la fabricación de la unidad.Este procedimiento proporciona un método para fabricar estructuras microvasculares en resina, como se observa en la unidad de intercambio gaseoso. Se muestra en la parte superior. En la parte inferior izquierda se observa un detalle de un segmento de la estructura.Se han utilizado colorantes para mayor claridad visual. A la derecha se encuentra el patrón hexagonal de orificios de 200 micrones y 300 micrones utilizado para crear los microcanales. Los microcanales son completamente huecos y pueden estar separados por menos de 50 micrones.La estructura de la red microvascular solo está limitada por las estructuras que pueden formarse mediante las fibras sacrificables. Es posible que aparezcan fugas y obstrucciones dentro de los microcanales. En el lado izquierdo de esta unidad de intercambio de gases se encuentra una obstrucción.Estos a menudo pueden eliminarse con un solvente. En el lado derecho se muestra un ejemplo de una fuga. Estas se forman cuando las fibras de sacrificio no se limpian completamente o no se tensan adecuadamente. Una vez dominada, esta técnica puede realizarse en 45 minutos para la creación de fibras y en 60 minutos para la fabricación de unidades microvasculares.Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo fabricar fibras sacrificiales para crear un patrón tridimensional y solucionar los problemas del amplio proceso.

process-making-three-dimensional-microstructures-using-vaporization

Research

Investigación

JoVE Journal

Engineering

Ingeniería

Se presentan dos procesos de microfabricación de chips de polímero poroso para el cultivo de células en tres dimensiones. El primero es el estampado en caliente combinado con un proceso de soldadura vapores de disolventes. El segundo utiliza un proceso desarrollado recientemente microthermoforming combinada con la tecnología de iones de la pista que conduce a una simplificación significativa de la fabricación.

Microfabricación de chip del tamaño de andamios para el cultivo de células en tres dimensiones

Se presentan los métodos para la fabricación de micro-patrones de nanotubos de carbono alineados verticalmente (CNTS), y su uso como moldes para la producción de maestros de las microestructuras de polímeros con textura de la superficie organizada nanoescala. Los bosques CNT se densifica por condensación de disolvente sobre el sustrato, lo que aumenta significativamente su densidad de empaquetamiento y permite autodirigido formación de formas 3D.

Fabricación, densificación, y la réplica de Moldeo por inyección de microestructuras 3D nanotubos de carbono

Se describe la utilización de una técnica de dióxido de carbono reflujo láser para fabricar cavidades resonantes de sílice, incluyendo independiente microesferas y microtoroids en el chip. El método de reflujo elimina imperfecciones de la superficie, permitiendo largos tiempos de vida de fotones dentro de ambos dispositivos. Los dispositivos resultantes tienen factores de ultra alta calidad, permitiendo a las aplicaciones que van desde las telecomunicaciones a biodetección.

La fabricación de sílice de alta calidad Ultra microresonators Factor

Vigas mixtas microestructuradas (3D) en tres dimensiones se fabrican a través de la infiltración dirigida y localizada de nanocompuestos en redes de microfluidos porosas 3D. La flexibilidad de este método de fabricación permite la utilización de diferentes materiales termoendurecibles y nanocargas con el fin de lograr una variedad de 3D funcional nanocompuestos productos macroscópicas reforzados.

Fabricación de tridimensionalmente Microestructurados nanocompuestos mediante Microfluidic Infiltración

Este documento presenta una estrategia 3D microfabricación aditivo (denominado «micro-albañilería ') para la fabricación flexible del sistema microelectromecánicos (MEMS) estructuras y dispositivos. Este enfoque implica el montaje basado en la impresión de transferencia de materiales micro / nanoescala en conjunción con técnicas de material de unión de recocido térmico rápido habilitado.

Micro-mampostería para 3D Aditivo Microfabricación

A continuación, presentamos un protocolo para fabricar libremente suspendidas-micras, / sub-micrométricas fibras de polímero escala y estructuras "en banda" generados a través de procedimiento de escritura directa automatizada por medio de un sistema de distribución de 3 ejes.

Prescribe en 3-D de Escritura directa de suspendidos Micron / Sub-micrones Estructuras Escala de fibra a través de un sistema de dispensación Robótica

Un método de fabricación de aditivos indirecta la combinación de una impresión en 3D de polímeros con una fundición centrífuga se describe para la fabricación de metales para entramados de octetos 3D (Al y Cu aleaciones) con una longitud de celda unitaria de 5 mm con un espesor de pared de 0,5 mm.

La fabricación indirecta de celosía Los metales con secciones delgadas Uso de fundición centrífuga

Este manuscrito presenta un método de moldeo por inyección para diseñar microvasos que recapitular las propiedades fisiológicas de endotelio. El proceso basado en microfluidos crea redes vasculares 3D patente con condiciones tailorable, tales como gradientes bioquímicos de flujo, composición celular, la geometría, y. Se describe el proceso de fabricación y los ejemplos de posibles aplicaciones.

Micropatterning y Montaje de Microvasos 3D

Se fabricaron microfibras de carbono vítreo largas y huecas basadas en la pirólisis de un producto natural, cabello humano. Las dos etapas de fabricación de los sistemas microelectromecánicos de carbono y nanoelectromecánicos de carbono, o C-MEMS y C-NEMS, son: (i) fotolitografía de un precursor de polímero rico en carbono y (ii) pirólisis del precursor de polímero modelado.

Fabricación de sistemas microelectromecánicos de carbono 3D (C-MEMS)

Se presenta un protocolo para la fabricación de insertos de geometría compleja con características micro en superficies empleando aditivos de fabricación (AM) de moldeo por inyección.

Pilares de una cadena de proceso de mecanizado suave para el moldeo de un componente 3D con Micro

Este trabajo presenta protocolos de microfabricación para lograr cavidades y pilares con perfiles reentrantes y doblemente reentrantes en wafers SiO2/Si utilizando fotolitografía y grabado en seco. Las superficies microtexturizadas resultantes demuestran una notable repelencia líquida, caracterizada por una sólida atrapadura a largo plazo del aire bajo líquidos humectantes, a pesar de la humectabilidad intrínseca de la sílice.

Renderización de superficies SiO2/Si omnifóbicas por el tallado microtexturas que atrapan el gas que comprende cavidades o pilares reentrantes y doblemente reentrantes

Aprende a fabricar microestructuras vasculares tridimensionales mediante el proceso VaSC utilizando fibras de ácido poliláctico como componentes de sacrificio. Este método permite crear microcanales huecos con geometría precisa para aplicaciones en ingeniería biomédica.

Proceso de fabricación microestructuras tridimensionales mediante vaporización de un componente de sacrificio

Explorar más videos