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郑州大学机械与动力工程学院教师发表综述 总结并预测3D打印微流控器件发展趋势

发布时间:2023年05月08日 信息来源:机械与动力工程学院

郑州大学机械与动力工程学院教师发表综述 总结并预测3D打印微流控器件发展趋势

近日,郑州大学机械与动力工程学院教师受邀在微流体领域顶级期刊《Lab on a Chip》发表题为“3D printed microfluidics:advances in strategies, integration, and applications”的综述性文章。郑州大学为第一单位,机械与动力工程学院苏瑞涛老师为论文的第一作者,美国明尼苏达大学机械系教授Michael McAlpine为通讯作者。

微流控芯片制造技术从半导体微纳制造技术衍生而来。经过几十年的发展,已经成为一个独立且重要的学科分支,在生物、化学、医疗、和药品等领域的研究和应用发挥了关键性的推动作用。近年来,3D打印微流控领域发展迅速,但是学科结构尚不清晰,并且文献方面缺乏及时归纳梳理,缺少为研究者提供参考和指导的“全局式地图”。在该综述中,作者对3D打印微流控领域过去五年的进展,和未来发展的可能方向进行梳理总结。通过批判性的预测,该论文为研究者们对于规划3D打印的技术路线等方面提供了系统性指南。

这篇综述具有很强的综合性和时效性。文章详细地介绍了三种常用的微流打印方法的最新进展:墨水直写、立体光刻、材料喷印,并新增了一种最近被应用于微流控器件的打印方法——激光直写。重点介绍了墨水直写在贴合性微流芯片制造方面的潜力,以及体积光刻作为新兴的微流控打印技术所展现的高效率制造能力。此外,新型结构的集成策略部分首次被作为独立单元讨论,以突出该部分的重要性。多数综述没有明确地点出集成策略的重要性,而是与打印技术以及器件制造融合在一起。然而,根据作者的研究体会和文献调查发现,结构的集成策略是桥接打印方法和器件功能最关键的一环。最后,文章指出,3D打印的微流控器件将逐渐取代软光刻的方法,而兼顾制造效率和结构分辨率的打印方式--集成多种打印方法的“多模态打印”--是未来发展的趋势。

该项工作得到了美国国家自然科学基金和郑州大学青年科研启动基金的支持。

文章链接:https://doi.org/10.1039/D2LC01177H

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