Crédito:Universidade de Tecnologia e Design de Singapura
O polissiloxano é um polímero elástico amplamente utilizado em fluidos, ótica, e engenharia biomédica. Ele oferece propriedades desejáveis para microfabricação devido às suas propriedades moldáveis e curáveis.
Para produzir estruturas de pequena escala consistindo de polissiloxano, litografia suave é usada como uma técnica padrão em laboratórios de pesquisa acadêmica.
Avanços recentes na fabricação digital, em particular a impressão 3-D, permitiram a padronização direta de polissiloxano, embora com requisitos estritos para as propriedades das tintas de impressão. As tintas adequadas são geralmente altamente viscosas e de cura rápida. Para impressão 3-D, a tensão de escoamento ou as características fotocuráveis das resinas de polissiloxano são necessárias para permitir que retenham a forma impressa.
A baixa viscosidade do polissiloxano de cura por aditivo torna-os incompatíveis para impressão com impressoras 3-D de escrita direta com tinta (DIW). Embora a baixa viscosidade da resina de polissiloxano, como Sylgard 184 facilite a extrusão fácil através dos bicos, o refluxo da resina padronizada pode comprometer a fidelidade da impressão.
Pesquisadores do Laboratório de Soft Fluidics da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura (SUTD) desenvolveram um método simples para fabricar microestruturas planas reproduzíveis consistindo em polissiloxano usando resinas de polissiloxano líquidas comercialmente disponíveis sem alterar suas propriedades.
Nesta abordagem recém-desenvolvida, polissiloxano líquido curável com a viscosidade na faixa de 1-100 Pa.s foi dispensado em um líquido imiscível com as resinas, como metanol, etanol, e isopropanol. O ângulo de contato do polissiloxano dispensado no substrato aumentou de 20o no ar para 100o nos álcoois. O aumento dos ângulos de contato permitiu a manutenção das estruturas de polissiloxano padronizado até a cura, após o que o líquido de incorporação foi prontamente removido por evaporação. O método foi denominado como escrita com tinta incorporada (EIW).
"Com EIW, as tintas de polissiloxano podem ser padronizadas em diferentes substratos macios e rígidos sem comprometer a adesão do polissiloxano impresso com o substrato, "explicou o autor principal, Dr. Rahul Karyappa, do SUTD.
"A presença de meios de incorporação não impediu a ligação dos filamentos de polissiloxano em arranjos laterais e verticais, permitindo que esta tecnologia seja eficaz, especialmente na fabricação de dispositivos flexíveis e dispositivos microfluídicos usando resina PDMS disponível comercialmente, "acrescentou o investigador principal, Professor Assistente Michinao Hashimoto do SUTD.