I. Hvað er örflæðandi flís?
Ólíkt hefðbundnum flögum er örflæðandi flís líkari „lífefnafræðilegum viðbragðsvettvangi“ á míkrómetra kvarðanum. Nánar tiltekið er örflæðandi flís tæknilegur vettvangur sem samþættir grunnrekstrareiningar eins og undirbúning sýnis, viðbrögð, aðskilnað og uppgötvun frá sviðum eins og líffræði, efnafræði og lyfjum á „flís“ á míkrómetra kvarðanum. Þetta gerir kleift að fá skjót, skilvirka og sjálfvirk greining á flóknum lífefnafræðilegum ferlum.
Þar sem örflæðandi flísar eru með smásjárvirki sýna vökvar og mynda sérstaka eiginleika sem eru frábrugðnir þeim sem eru á fjölþjóðlegum mælikvarða, sem leiðir til þróunar á einstökum greiningargetu.
Örflæðandi flís þarfnast nákvæmrar meðferðar á örsmáum fljótandi sýnum, svo sem að stjórna vökvaflæði, blöndun, viðbrögðum og uppgötvun. Frá þessu sjónarhorni eru kjarnavirki örflæði flísar örrásir og örholur. Með öðrum orðum, gæði framleiðslu á örrásum og örholum hefur bein áhrif á afköst og uppgötvun skilvirkni örflæðisflísarinnar.
II. Samanburður á aðferðum við örflæðandi flís (með því að nota gler örrásir sem dæmi)
Hefðbundnar framleiðsluaðferðir fela í sér:
1.. Hefðbundin vélræn vinnsla: Hugsanleg fyrir flís og sprungur.
2.
3. Slípandi þotavinnsla: Krefst grímu og undirlags, sem gerir það erfitt að búa til örrásir með háum hlutföllum.
4. Demantsskurður: Ófullnægjandi nákvæmni og lítil vinnsluvirkni.
5. Efnafræðileg æting:
- Blaut etsing, vegna samsætu eðlis, ættir ekki aðeins rásir í dýpt heldur stækkar þær einnig lárétt á yfirborðinu og veldur hlið „undirskurði“ sem hefur áhrif á nákvæmni rásarinnar.
- Þurrt etsing hefur aftur á móti litla skilvirkni.
Iii. Kostir femtosecond leysirvinnslu fyrir örflæðandi flís
Aðal smásjárvirki í örflæðandi flísum innihalda blindar gróp, blind göt og örhol. Femtosecond leysirvinnsla, sem nýjasta ör/nanóframleiðslutækni, býður upp á kosti eins og mikla nákvæmni, vinnslu sem ekki er snertingu, breiðan aðlögunarhæfni og hröð vinnsluhraða. Þessir eiginleikar gera það sérstaklega hentugt til að eta smíði í örflæðandi flísum.
Hér að neðan greinum við kostina við femtosecond leysirvinnslu út frá lykilgæðamælingum örflæðandi flísar:
1. Víddir og lögun nákvæmni örrásar og örhola: örflæðandi flís krefst mjög mikils nákvæmni í stærð og lögun örrásar og örhola, þar sem þau hafa bein áhrif á eiginleika vökvaflæðis og skilvirkni viðbragðs. Sem öfgafullt leysir hefur femtosecond leysirinn aðeins örfáa míkrómetra í yfir tíu míkrómetra, sem gerir kleift að gera og borun og borun með háum nákvæmni. Sem dæmi má nefna að vinnslustaðlar frá Shenzhen Monocolor tækni sýna fram á að hægt er að stjórna víddar nákvæmni örrásum og örholum innan ± 1μm og uppfylla nákvæmni kröfur flestra hönnunar fyrir örrásir og aðra hluti.
(Keramik míkróflúidískar rásir: Rannsókn á tilbúningi)
2. Ójöfnur á yfirborði: Yfirborð örrásanna og örhola er nauðsynleg til að vera slétt til að draga úr vökvaflæðisþol, koma í veg fyrir aðsog sýnisins og auka skynjunarnæmi. Femtosecond leysir, með öfgafullum stuttum púlsbreiddum, tryggðu góðar ættarárangur, lágmarka endurstillt lög, burrs og örsprengjur. Þar af leiðandi er hægt að stjórna yfirborðs ójöfnur hefðbundinna blindra gróp og blindra göt innan 0.
3.. Þess vegna verður framleiðslu á örflæðandi flögum að koma til móts við eiginleika mismunandi efna. Femtosecond leysir, með afar háan hámarksafl, geta samstundis logað efni, sem gerir þau hentug til að vinna úr ýmsum efnum. Hvort sem það er sílikon, gler eða kvikmyndatengd efni, er hægt að nota femtosecond leysir til að búa til örrásir og blindar holur.
(PDMS himna örholur: Rannsókn til framleiðslu))
Niðurstaða
Femtosecond leysitækni hefur gjörbylt framleiðslu örflæðandi flísar, sem eru nauðsynleg tæki í líffræði, efnafræði og læknisfræði. Árangur þessara flísar veltur mjög á nákvæmni örrásanna og örholanna, staðalinn sem hefðbundnar framleiðsluaðferðir ná ekki að uppfylla vegna takmarkana á nákvæmni, skilvirkni og efnisþátt.
Aftur á móti, femtosecond leysirvinnsla býður upp á verulega kosti, þar með talið mikla nákvæmni, notkun án snertingar, breiðan aðlögunarhæfni og lágmarks ójöfnur á yfirborði. Með því að stjórna nákvæmlega víddum og lögun örrásar og örhola, hámarka ójöfnur á yfirborði og koma til móts við ýmis efni (svo sem gler, kísil og fjölliður), veita femtosecond leysir áreiðanlega lausn fyrir flókna hönnun og skilvirka framleiðslu á örflæðandi flísum.
Þegar litið er fram á veginn, þar sem búist er við að forrita þess á sviði örflæðandi flísar haldi áfram, þar sem búist er við að notkun þess á sviði örflæðandi flísar muni stækka, knýja nýsköpun og víðtækari upptöku á sviðum eins og nákvæmni lyfjum, umhverfiseftirliti og lífgreiningar.