A litografia de fluxo é um método litográfico para a geração contínua de microestruturas de polímero para várias aplicações, como bioensaios, entrega de drogas, operadoras de celular, engenharia de tecidos e autenticação. Uma equipe de pesquisadores na Coréia demonstrou o uso de uma técnica de wobulation para aumentar a resolução de nanoestruturas produzidas por litografia de fluxo.

A técnica usa um projetor Digital Light Processing (DLP), semelhantes aos usados ​​em TVs de projeção, para gerar padrões litográficos. Ao sobrepor quadros de baixa resolução do projetor DLP, um quadro de resolução muito mais alta pode ser produzido. A técnica descrita no diário desta semana, Cartas de Física Aplicada , pode melhorar o desempenho da impressora 3D.

No coração do projetor DLP está um Digital Micromirror Device (DMD), um pequeno dispositivo eletromecânico que é fabricado por meio de um processo Micro Electro Mechanical System (MEMS). O DMD é essencialmente um conjunto de pequenas, espelhos controláveis. Ao refletir a luz UV da matriz de espelhos e controlar dinamicamente cada pixel da matriz, vários padrões de UV são projetados.

A resolução, Contudo, é estritamente limitado ao tamanho do pixel do DMD. Aumentar a resolução de DMD para corresponder a outras técnicas litográficas é um desafio que foi abordado com o uso dessa técnica de wobulação.

"Wobulation funciona como quando dois transparentes, fundos xadrez são empilhados um acima do outro, o resultado seria um xadrez de aparência mais densa, mas a forma quadrada da manta ainda é óbvia, "disse Wook Park, um físico da Universidade Kyung Hee em Seul, Coreia do Sul. "Se, em vez disso, mudarmos uma camada um pouco em relação à outra, a borda irregular do padrão xadrez é muito menos óbvia. Da mesma forma, tentamos definir melhor a borda litográfica, expondo um padrão UV duas vezes, escalonando a segunda exposição em relação à primeira, e cortando o tempo de exposição de cada camada pela metade. Aplicando essa técnica de oscilação, obtivemos um efeito como se um padrão de alta resolução fosse exposto durante todo o tempo de exposição. "

Essa técnica teve vários benefícios. Por exemplo, no passado, alto, lentes de ampliação foram usadas para melhorar a resolução litográfica, mas isso estreitou o campo de visão.

Com esta abordagem, a resolução é aprimorada, mantendo o mesmo campo de visão, reduzindo a rugosidade sem reduzir o rendimento.

A próxima etapa é criar mais complexos, microestruturas de hidrogel tridimensionais que podem se tornar uma plataforma de biofabricação customizada. Isso permitirá o desenvolvimento de uma impressora 3-D que combina um dispositivo microfluídico e técnicas de impressão 3-D, fornecendo a capacidade de produzir continuamente microtransportadores, incorporando biomateriais. A aplicação da técnica de oscilação permitirá que a impressora 3D baseada em DLP produza as microestruturas mais sofisticadas necessárias para essas aplicações.

A equipe espera descobrir o potencial desta técnica. "Um dos maiores desafios no desenvolvimento de impressoras 3-D é melhorar a resolução, "Park disse." Ao aplicar a oscilação para enfrentar esse desafio, esperamos ser capazes de melhorar o desempenho das impressoras DLP 3-D já comercializadas. "