Pesquisadores da Universidade de Osaka e Crystal Optics Inc., desenvolveu um método de fabricação para estruturas em nano e microescala. Essa tecnologia permitiu o controle da molhabilidade de uma superfície combinando microestrutura de superfície avançada e filmes de superfície funcionais.

Ao contrário dos processos de produção caros convencionais, esta tecnologia possibilitou um processo de produção barato que combina tecnologias de transferência de formas finas, formação de filme, e remoção seletiva de película fina. Esta tecnologia proporcionará fácil acesso à medicina regenerativa, engenharia de tecidos, biomarcadores, e teste de DNA, e levam à aplicação em novos campos, como a fotorregulação.

Microrreatores convencionais foram produzidos usando fotolitografia, um processo usado na fabricação de dispositivos semicondutores, placas de circuito impresso, placas de impressão, painéis de tela de cristal líquido, e painéis de plasma. O processo exigia máquinas de produção caras; Contudo, sua produtividade era baixa.

Este grupo alcançou a produção de baixo custo de microestruturas de alto desempenho, como microrreatores (Figura 1) e placas de cultura de células, aplicando Water-CARE (corrosão referenciada por catalisador), que permite a corrosão química das saliências da superfície, para transferência de forma fina e tecnologia de revestimento de película fina.

O dispositivo Water-CARE (Figura 2) tem a mesma composição dos polidores convencionais, mas um filme de 100 nm de espessura de platina ou níquel, que funciona como um catalisador, é depositado na superfície de uma almofada de polimento. Em métodos de polimento convencionais, saliências de uma amostra são preferencialmente removidas, produzindo uma superfície lisa no processo em que uma almofada de polimento esfrega a superfície em fluido de usinagem contendo grãos abrasivos e agentes químicos.

Por outro lado, em Water-CARE, a superfície da amostra é gravada apenas com água, sem usar pasta. Como uma reação química é induzida quando a superfície de um catalisador se aproxima da amostra por meio de moléculas de água em nível atômico, como no caso de métodos de polimento convencionais, decapagem prossegue preferencialmente em saliências na amostra onde o catalisador entra em contato com a superfície da almofada de polimento, produzindo uma superfície lisa.

Essa tecnologia não usa grãos abrasivos nem agentes químicos. Como a usinagem é feita apenas com água, os requisitos de uma sala limpa sejam atendidos. Esta é uma técnica de usinagem que não agride o meio ambiente e não gera resíduos industriais.

As tecnologias convencionais exigiam muitos processos e controle preciso - um filme de revestimento hidrofílico exposto foi gravado com ranhuras mascaradas e a camada de máscara foi removida posteriormente, e um filme de revestimento hidrofílico extra nas saliências foi removido por polimento de precisão enquanto controlava a quantidade de polimento.

Ao usar o Water-CARE, este grupo alcançou um método de produção muito fácil e barato. Em Water-CARE, apenas água é usada como fluido de usinagem e partículas abrasivas não entram nas ranhuras, portanto, há uma vantagem de reduzir o fardo do processo de limpeza seguinte.

Professor Yamauchi disse, “Será possível realizar a produção de baixo custo de superfícies com várias funções, como a função de controlar a molhabilidade da superfície, bem como coeficientes de luz e fricção, usando nossos resultados de pesquisa revolucionários. Seguindo em frente, nossa tecnologia será útil para realizar testes caseiros de DNA para câncer, doenças, e distúrbios. Também levará ao desenvolvimento da medicina regenerativa e da biotecnologia, contribuindo para a economia de energia e a geração de energia por meio do uso de baterias solares que diminuem a perda de energia. "