马里兰大学的研究人员开发出世界上最小的3D打印流体电路元件

来源：3D打印在线网

马里兰大学(UMD)的一组工程师使用新的纳米打印技术开发出世界上最小的3D打印流体电路元件。3D打印的流体回路二极管仅测量人类头发宽度的十分之一，有助于液体在微流体装置中沿单一方向流动，并且可用于可植入装置中以受控方式将药物释放到体内。

全球科学家一直在探索和推进3D纳米打印工艺，以创建微型医疗设备和片上系统。然而，到目前为止，由于打印微流体装置面临极其精确的流体控制的挑战，该技术在规模方面受到一定程度的限制。换句话说，虽然这些设备可以小规模制造，但是如同最近展示的那样小的尺寸打印特征太昂贵且太具挑战性。

来自UMD的突破性微流体螺旋线圈弹簧二极管使用原位直接激光写入工艺(inDLW)进行3D打印，该工艺不受与现有系统相同的成本和复杂性挑战的束缚。创新战略由位于UMD的机械工程和生物工程助理教授Ryan Sochol以及研究生Andrew Lamont和Abdullah Alsharhan共同开发。

这种新技术使用一种称为溶胶 - 凝胶的工艺，将二极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。微小的二极管可以使用逐层方法从上到下直接在通道内打印。工程师解释说，这种技术产生了一种“完全密封的3D微流体二极管”，与使用其他方法制造的等效部件相比，生产速度更快，成本也更低。

微流体二极管通过重塑微通道壁以进一步改善向外逐渐变细而得到进一步改善，这确保了更强的密封。具有强密封是必要的，因为它可以保护电路免受影响，并确保设备中的流体仅在预期时释放。

“以前的方法要求研究人员耗费大量时间和成本来建造类似的组件，”Sochol解释说。“现在，研究人员可以更快，更便宜，劳动力更少的3D纳米打印复杂的流体系统。”

他补充说：“正如电路的缩小彻底改变了电子领域，大幅缩小3D打印微流体电路尺寸的能力为药物筛选，医疗诊断和微机器人等领域的新时代奠定了基础。”

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