馬里蘭大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出世界上最小的3D打印流體電路元件

來(lái)源：3D打印在線網(wǎng)

馬里蘭大學(xué)(UMD)的一組工程師使用新的納米打印技術(shù)開(kāi)發(fā)出世界上最小的3D打印流體電路元件。3D打印的流體回路二極管僅測(cè)量人類頭發(fā)寬度的十分之一，有助于液體在微流體裝置中沿單一方向流動(dòng)，并且可用于可植入裝置中以受控方式將藥物釋放到體內(nèi)。

全球科學(xué)家一直在探索和推進(jìn)3D納米打印工藝，以創(chuàng)建微型醫(yī)療設(shè)備和片上系統(tǒng)。然而，到目前為止，由于打印微流體裝置面臨極其精確的流體控制的挑戰(zhàn)，該技術(shù)在規(guī)模方面受到一定程度的限制。換句話說(shuō)，雖然這些設(shè)備可以小規(guī)模制造，但是如同最近展示的那樣小的尺寸打印特征太昂貴且太具挑戰(zhàn)性。

來(lái)自UMD的突破性微流體螺旋線圈彈簧二極管使用原位直接激光寫(xiě)入工藝(inDLW)進(jìn)行3D打印，該工藝不受與現(xiàn)有系統(tǒng)相同的成本和復(fù)雜性挑戰(zhàn)的束縛。創(chuàng)新戰(zhàn)略由位于UMD的機(jī)械工程和生物工程助理教授Ryan Sochol以及研究生Andrew Lamont和Abdullah Alsharhan共同開(kāi)發(fā)。

這種新技術(shù)使用一種稱為溶膠 - 凝膠的工藝，將二極管完全固定在由普通聚合物材料打印的微尺度通道3D的壁上。微小的二極管可以使用逐層方法從上到下直接在通道內(nèi)打印。工程師解釋說(shuō)，這種技術(shù)產(chǎn)生了一種“完全密封的3D微流體二極管”，與使用其他方法制造的等效部件相比，生產(chǎn)速度更快，成本也更低。

微流體二極管通過(guò)重塑微通道壁以進(jìn)一步改善向外逐漸變細(xì)而得到進(jìn)一步改善，這確保了更強(qiáng)的密封。具有強(qiáng)密封是必要的，因?yàn)樗�可以保護(hù)電路免受影響，并確保設(shè)備中的流體僅在預(yù)期時(shí)釋放。

“以前的方法要求研究人員耗費(fèi)大量時(shí)間和成本來(lái)建造類似的組件，”Sochol解釋說(shuō)�！艾F(xiàn)在，研究人員可以更快，更便宜，勞動(dòng)力更少的3D納米打印復(fù)雜的流體系統(tǒng)。”

他補(bǔ)充說(shuō)：“正如電路的縮小徹底改變了電子領(lǐng)域，大幅縮小3D打印微流體電路尺寸的能力為藥物篩選，醫(yī)療診斷和微機(jī)器人等領(lǐng)域的新時(shí)代奠定了基礎(chǔ)�！�

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