الطباعة الحجرية اللينة

SOFT LITHOGRAPHY  هو مصطلح يستخدم لعدد من العمليات لنقل النمط. هناك حاجة إلى قالب رئيسي في جميع الحالات ويتم تصنيعه بدقة باستخدام طرق الطباعة الحجرية القياسية. باستخدام القالب الرئيسي ، نقوم بإنتاج نمط / طابع مطاطي لاستخدامه في الطباعة الحجرية اللينة. يجب أن تكون اللدائن المستخدمة لهذا الغرض خاملة كيميائيًا ، ولديها ثبات حراري جيد ، وقوة ، وقوة تحمل ، وخصائص سطح وأن تكون رطبة. مطاط السيليكون و PDMS (Polydimethylsiloxane) هما مادتان مرشحان جيدان. يمكن استخدام هذه الطوابع عدة مرات في الطباعة الحجرية اللينة.

 

 

 

أحد أشكال الطباعة الحجرية اللينة هو  MICROCONTACT PRINTING. ختم المطاط الصناعي مطلي بالحبر ومضغوط على السطح. تلامس قمم النمط السطح ويتم نقل طبقة رقيقة من طبقة واحدة من الحبر. تعمل هذه الطبقة الأحادية الرقيقة كقناع للحفر الرطب الانتقائي.

 

 

 

البديل الثاني هو  MICROTRANSFER MOLDING ، حيث تمتلئ تجاويف قالب المطاط الصناعي بمواد بوليمر سائلة ودفعها على السطح. بمجرد أن يعالج البوليمر بعد قولبة النقل الدقيق ، نقوم بتقشير القالب ، تاركين وراءنا النمط المطلوب.

 

 

 

أخيرًا ، هناك اختلاف ثالث هو MICROMOLDING في الشعيرات الدموية ، حيث يتكون نمط ختم المطاط الصناعي من قنوات تستخدم قوى الشعرية لإدخال بوليمر سائل إلى الختم من جانبه. في الأساس ، يتم وضع كمية صغيرة من البوليمر السائل بجوار القنوات الشعرية والقوى الشعرية تسحب السائل إلى القنوات. تتم إزالة البوليمر السائل الزائد ويسمح للبوليمر الموجود داخل القنوات بالعلاج. قالب الختم مقشر والمنتج جاهز. إذا كانت نسبة أبعاد القناة معتدلة وتعتمد أبعاد القناة المسموح بها على السائل المستخدم ، فيمكن ضمان تكرار النمط الجيد. يمكن أن يكون السائل المستخدم في القوالب الدقيقة في الشعيرات الدموية عبارة عن بوليمرات صلبة بالحرارة أو هلام محلول سيراميكي أو معلقات من المواد الصلبة داخل المذيبات السائلة. تم استخدام تقنية القوالب الدقيقة في تقنية الشعيرات الدموية في تصنيع أجهزة الاستشعار.

 

 

 

تُستخدم الطباعة الحجرية اللينة لإنشاء ميزات مقاسة على مقياس ميكرومتر إلى نانومتر. تتميز الطباعة الحجرية اللينة بمزايا مقارنة بأشكال الطباعة الحجرية الأخرى مثل الطباعة الحجرية الضوئية والطباعة الحجرية بشعاع الإلكترون. تشمل المزايا ما يلي:

 

• انخفاض تكلفة الإنتاج الضخم مقارنة بالطباعة الحجرية الضوئية التقليدية

 

• الملاءمة للتطبيقات في مجال التكنولوجيا الحيوية والإلكترونيات البلاستيكية

 

• الملاءمة للتطبيقات التي تشمل الأسطح الكبيرة أو غير المستوية (غير المسطحة)

 

• توفر الطباعة الحجرية اللينة طرقًا لنقل الأنماط أكثر من تقنيات الطباعة الحجرية التقليدية (المزيد من خيارات "الحبر")

 

• لا تحتاج الطباعة الحجرية اللينة إلى سطح تفاعلي للصور لإنشاء بنى نانوية

 

• باستخدام الطباعة الحجرية اللينة ، يمكننا تحقيق تفاصيل أصغر من الطباعة الليثوغرافية الضوئية في إعدادات المختبر (~ 30 نانومتر مقابل ~ 100 نانومتر). تعتمد الدقة على القناع المستخدم ويمكن أن تصل إلى قيم تصل إلى 6 نانومتر.

 

 

 

MULTILAYER SOFT LITHOGRAPHY  هي عملية تصنيع يتم فيها تشكيل غرف وقنوات وصمامات وفتحات مجهرية داخل طبقات مستعبدة من اللدائن. قد يتم تصنيع أجهزة الطباعة الحجرية اللينة متعددة الطبقات المكونة من طبقات متعددة من مواد ناعمة. تسمح ليونة هذه المواد بتقليل مناطق الجهاز بأكثر من أمرين من حيث الحجم مقارنة بالأجهزة القائمة على السيليكون. المزايا الأخرى للطباعة الحجرية اللينة ، مثل النماذج الأولية السريعة وسهولة التصنيع والتوافق الحيوي ، صالحة أيضًا في الطباعة الحجرية اللينة متعددة الطبقات. نحن نستخدم هذه التقنية لبناء أنظمة موائع جزيئية نشطة مع صمامات التشغيل والإيقاف ، وصمامات التبديل ، والمضخات بالكامل من اللدائن.