εταιρικά νέα για Κλειδί για τη μικρορευστική και την οπτική επόμενης γενιάς: Η τεχνολογία ανθεκτικότητας με υπεριώδη ακτινοβολία ενισχύει τα κυκλικά πολυμερή ολεφινών (COC/COP)

Τα κυκλικά πολυμερή ολεφινών (COC) και τα κυκλικά πολυμερή ολεφινών (COP) έχουν γίνει τα προτιμώμενα υλικά για μικρορευστειακά τσιπ, διαγνωστικά κιτ,και υψηλής απόδοσης οπτικά στοιχεία λόγω της εξαιρετικής οπτικής τους διαφάνειαςΤο άρθρο αυτό θα ερευνήσει την τεχνολογία ανθεκτικότητας με υπεριώδη ακτινοβολία, ιδιαίτερα την ανθεκτικότητα με υπεριώδη LED, και το πώς ταχύτατα, χαμηλής θερμοκρασίας,και υψηλής ακρίβειας διαδικασίες σύνδεσης και επικάλυψης έχουν προωθήσει σημαντικά την εφαρμογή των COC/COP στους βιοϊατρικούς και ηλεκτρο-οπτικούς τομείς.

Το COC/COP είναι μια κατηγορία άμορφων θερμοπλαστικών των οποίων η δομή και οι ιδιότητες το διακρίνουν από τα παραδοσιακά πολυμερή:

• Ανώτερες οπτικές ιδιότητες: Η σχεδόν γυάλινη διαφάνεια και η εξαιρετικά χαμηλή διπλή αμβλύση την καθιστούν ιδανική για την κατασκευή φακών υψηλής ακρίβειας και οπτικών εξαρτημάτων.
• Εξαιρετική βιοενέργεια: Η εξαιρετικά χαμηλή διαλυτότητα και απορρόφηση και η χαμηλή αυτοφθορά εξασφαλίζουν την αξιοπιστία στην διαγνωστική in vitro (IVD) και την αποθήκευση φαρμάκων,που το καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλο για ευαίσθητα περιβάλλοντα μικρορευστότητας.
• Εξαιρετική σταθερότητα των διαστάσεων: Η χαμηλή υγροσκοπικότητα εξασφαλίζει την ακρίβεια των διαστάσεων και τη μακροχρόνια σταθερότητα των συσκευών υπό διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες.
• Καλή επεξεργασιμότητα: Κατάλληλο για το τσιμπήματα με ένεση, επιτρέποντας μεγάλης κλίμακας, υψηλής ακρίβειας και χαμηλού κόστους παραγωγή.

Η παραδοσιακή επεξεργασία COC/COP, όπως η θερμοδιαμόρφωση, απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε παραμόρφωση υποστρώματος ή βλάβη μικροδομών.με την ασύνδεση, χαμηλής θερμοκρασίας, και ταχεία πλεονεκτήματα, λύνει τέλεια αυτές τις προκλήσεις.

Κατά την κατασκευή μικρορευστειακών τσιπ, ένα υπόστρωμα COC/COP χαραγμένο με μικροκανάλια πρέπει να συνδέεται με ακρίβεια και απρόσκοπτα με μια πλάκα κάλυψης.

Οι επικαλύψεις που μπορούν να αντεπεξέλθουν στις ακτινοβολίες UV χρησιμοποιούνται για να προσφέρουν πρόσθετη λειτουργικότητα στις συσκευές COC/COP χωρίς να επηρεάζονται οι βασικές τους επιδόσεις.

• Ανθεκτική στις γρατζουνιές επίστρωση: παρέχει υψηλής σκληρότητας UV-θεραπευτική επίστρωση για οπτική COC/COP (όπως φακοί φωτογραφικών μηχανών κινητών τηλεφώνων και προστατευτικά στρώματα οθόνων), βελτιώνοντας την αντοχή.
• Τροποποίηση βιοσυμβατότητας: Χρησιμοποιεί πολυμερισμό εμβολιασμού επιφάνειας που προκαλείται από UV φως για να αλλάξει τις χημικές ιδιότητες των εσωτερικών τοιχωμάτων των μικρορευστειακών καναλιών,που επιτυγχάνουν λειτουργίες όπως αντοχή στην προσρόφηση πρωτεϊνών ή εύκολη κίνηση υγρών (υδροφιλικές/υδροφοβικές).

Ενώ η ίδια η COC/COP δεν είναι μια κυρίαρχη φωτοευαίσθητη ρητίνη, η τεχνολογία ανθεκτικότητας με υπεριώδη ακτινοβολία διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε υβριδικά υλικά ή βοηθητικές δομές.Η χρήση UV LED ως φωτεινής πηγής επιτρέπει την ταχεία τοποθέτηση και την υποβοηθούμενη θέρμανση μικροδομών ή εξαρτημάτων, ιδίως όταν συναρμολογούνται προκατασκευασμένες δομές COC/COP με φωτοευαίσθητες ρητίνες.

Τα συστήματα στεγνώσεως UV LED είναι ιδανικά για εφαρμογές COC/COP λόγω των πλεονεκτημάτων τους:

• Στερεοποίηση χαμηλής θερμοκρασίας: Οι πηγές φωτός LED παράγουν ελάχιστη υπέρυθρη θερμότητα, αποφεύγοντας αποτελεσματικά την παραμόρφωση και την πίεση σε θερμοευαίσθητα υλικά όπως COC/COP.
• Αντιστοίχιση μήκους κύματος: Το βέλτιστο μήκος κύματος απορρόφησης μιας συγκεκριμένης UV συγκολλητικής ύλης (π.χ. 365 nm ή 395 nm) μπορεί να αντιστοιχείται επιλεκτικά για την επίτευξη της υψηλότερης απόδοσης και βάθους στεγνώσεως.
• Φιλικότητα προς το περιβάλλον και οικονομία: Τα UV LED δεν περιέχουν υδράργυρο, είναι ενεργειακά αποδοτικά και πληρούν τα υψηλά πρότυπα καθαριότητας και βιωσιμότητας που απαιτούνται στη βιοϊατρική κατασκευή.

Με την ανάπτυξη των διαγνωστικών μεθόδων δοκιμών στο σημείο της φροντίδας (POC), της εξέτασης υψηλής απόδοσης και της ευέλικτης ηλεκτρονικής, η ζήτηση για πολυμερή υψηλής απόδοσης όπως τα COC/COP θα συνεχίσει να αυξάνεται.Τεχνολογία ανθεκτικότητας UV, με την μοναδική ακρίβεια, ταχύτητα και χαμηλές θερμοκρασίες,έχει καταστεί βασική τεχνολογία που επιτρέπει στα υλικά COC/COP να μετακινηθούν από τον εννοιολογικό σχεδιασμό στην μεγάλης κλίμακας εμπορική παραγωγήΣτο μέλλον, αναμένουμε την εμφάνιση πιο ευφυών συστημάτων στεγνώσεως με υπεριώδη ακτινοβολία και UV συγκολλητικών με χαμηλότερα ποσοστά συρρίκνωσης, διευρύνοντας περαιτέρω τα όρια εφαρμογής των COC/COP.