Onderzoekers UT printen elektronica via contactloze vloeistofdepositie

Onderzoekers van het Mesa+-instituut van de Universiteit Twente hebben een techniek ontwikkeld waarmee op nanoschaal structuren te printen zijn, zoals elektronische schakelingen, constructies voor celonderzoek, dna-structuren of micro-elektromechanische structuren.

Met de techniek is het mogelijk om zonder contact te maken met het printoppervlak, vloeistoffen op nanoschaal aan te brengen op het oppervlak met behulp van een elektrisch veld. Na het aanbrengen, hardt de vloeistof uit door middel van verdamping van het oplosmiddel. Door het aanleggen van een spanning wordt de vloeistof in de tip van de 'nanovulpen' geladen. Door het ladingsverschil met het oppervlak wordt de vloeistof uit de tip getrokken en op het oppervlak gedeponeerd. Dat deponeren of 'printen' kan heel nauwkeurig. De vloeistof moet daarvoor uiteraard wel eerst voorzien worden van een oplosmiddel dat na de depositie moet verdampen. Door gebruik te maken van een op water gebaseerd oplosmiddel is het mogelijk om met biomoleculen te 'printen'.

De door het Mesa+-instituut in samenwerking met SmartTip ontwikkelde techniek is een vervolg op een al bestaande techniek waarbij de 'dip-pen-probe' contact maakt met het substraat. Bij die techniek zijn wel kleinere druppeltjes mogelijk, tot minimaal 15 nanometer en in het geval van de Twentenaren is dat minimaal 70nm, maar die dip-pen-techniek maakt het gebruik van een oplosmiddel op waterbasis weer lastig.

Met de door de Twentenaren gepresenteerde techniek is het mogelijk op water gebaseerde oplossingen op hydrofobe of waterafstotende oppervlakken aan te brengen. Met een spanning van 60V en een afstand van 640nm, konden de onderzoekers structuren van natriumsulfaat opbouwen. Elk 'druppeltje' van rond de 78nm werd verkregen door een korte spanningspuls van 0,5 milliseconden over de pen en het oppervlak te zetten.

De onderzoekers hopen het in de toekomst mogelijk te maken om met de techniek verschillende biochemische en elektronische componenten te printen. Het onderzoek is te vinden in het tijdschrift Applied Physics Letters.

Reacties (7)

[EHelmond]

Ik zie nu niet wat het voordeel is van deze manier.
De andere methode heeft een veel betere nauwkeurigheid, waarom is het zoveel beter als er water als oplosmiddel gebruikt kan worden?

[letatcest]

Dan kun je andere materialen gebruiken, zoals biomoleculen. Die vinden veel oplosmiddelen niet zo fijn

[Mraedis]

Rechtstreeks uit het artikel:
The electrically assisted deposition of aqueous droplets is a promising technique for the deposition of polar and ionic components, which after the evaporation of the solvent will form solids. This opens applications in the field of nanolithography and 3D nanofabrication. Furthermore, the use of water as the main solvent in this process allows the deposition of biomolecules. It is known that biomolecules will stay predominantly intact during electrospraying.

[beascob]

Als ik de related articles van dit artikel bekijk hebben ze het over:
- Probing transient protein-mediated DNA linkages using nanoconfinement
- Modeling of electrically controlled molecular diffusion in a nanofluidic channel
- Nanoscale rheometry of viscoelastic soft matter by oscillating field magneto-optical transmission using ferromagnetic nanorod colloidal probess
imo via gedefinieerde kanaaltjes selectief moleculen verplaatsen (diffusie).
eventueel met spanningsverschillen.
Uiteindelijk: zou je zo op microschaal de juiste 'kanaaltjes'naast elkaar zetten en snel bijvoorbeeld een bloedtest kunnen doen?

[Simyager]

Zie ik daar de piramide van Gizeh .