новости компании о Ключ к микрофлюидике и оптике следующего поколения: технология ультрафиолетового отверждения позволяет использовать циклические олефиновые полимеры (COC/COP)

Циклические олефиновые сополимеры (COC) и циклические олефиновые полимеры (COP) стали предпочтительными материалами для микрофлюидных чипов, диагностических наборов и высокопроизводительных оптических компонентов благодаря их превосходной оптической прозрачности, низкому уровню автофлуоресценции и выдающейся биоинертности. В этой статье будет рассмотрена технология УФ-отверждения, в частности УФ-светодиодное отверждение, и то, как быстрые, низкотемпературные и высокоточные процессы склеивания и нанесения покрытий значительно продвинули применение COC/COP в биомедицинской и электрооптической областях.

COC/COP — это класс аморфных термопластов, структура и свойства которых отличают его от традиционных полимеров:

• Превосходные оптические свойства: прозрачность, близкая к стеклу, и чрезвычайно низкое двулучепреломление делают его идеальным для производства высокоточных линз и оптических компонентов.
• Отличная биоинертность: чрезвычайно низкая растворимость и абсорбция, а также низкая автофлуоресценция обеспечивают надежность в диагностике in vitro (IVD) и хранении лекарств, что делает его особенно подходящим для чувствительных микрофлюидных сред.
• Отличная стабильность размеров: низкая гигроскопичность обеспечивает точность размеров и долговременную стабильность устройств в различных условиях окружающей среды.
• Хорошая технологичность: подходит для литья под давлением, что обеспечивает крупномасштабное, высокоточное и недорогое производство.

Традиционная обработка COC/COP, такая как термоформование, требует высоких температур и давлений, что может привести к деформации подложки или повреждению микроструктур. Технология УФ-отверждения с ее бесконтактными, низкотемпературными и быстрыми преимуществами идеально решает эти проблемы.

При изготовлении микрофлюидных чипов подложка из COC/COP, протравленная микроканалами, должна быть точно и бесшовно приклеена к покровной пластине.

УФ-отверждаемые покрытия используются для придания дополнительных функций устройствам из COC/COP, не влияя на их основные характеристики.

• Покрытие, устойчивое к царапинам: обеспечивает высокотвердое УФ-отверждаемое покрытие для оптики COC/COP (например, линзы камер мобильных телефонов и защитные слои дисплеев), повышая долговечность.
• Модификация биосовместимости: использует полимеризацию прививкой на поверхности, индуцированную УФ-светом, для изменения химических свойств внутренних стенок микрофлюидных каналов, достигая таких функций, как устойчивость к адсорбции белка или легкое движение жидкости (гидрофильное/гидрофобное).

Хотя сам по себе COC/COP не является основным фоточувствительным полимером, технология УФ-отверждения играет решающую роль в гибридных материалах или вспомогательных структурах. Использование УФ-светодиодов в качестве источника света обеспечивает быстрое позиционирование и вспомогательное отверждение микроструктур или компонентов, особенно при сборке сборных конструкций COC/COP с фоточувствительными полимерами.

Системы УФ-светодиодного отверждения идеально подходят для применений COC/COP благодаря своим преимуществам:

• Низкотемпературное отверждение: светодиодные источники света генерируют минимальное инфракрасное тепло, эффективно избегая деформации и напряжения в чувствительных к нагреву материалах, таких как COC/COP.
• Соответствие длины волны: оптимальная длина волны поглощения конкретного УФ-клея (например, 365 нм или 395 нм) может быть выборочно подобрана для достижения максимальной эффективности и глубины отверждения.
• Экологичность и экономичность: УФ-светодиоды не содержат ртути, энергоэффективны и соответствуют высоким стандартам чистоты и устойчивости, требуемым в биомедицинском производстве.

С развитием диагностики в пунктах оказания медицинской помощи (POC), высокопроизводительного скрининга и гибкой электроники спрос на высокопроизводительные полимеры, такие как COC/COP, будет продолжать расти. Технология УФ-отверждения с ее уникальной точностью, скоростью и низкотемпературными характеристиками стала основной обеспечивающей технологией для материалов COC/COP, позволяющей перейти от концептуального проектирования к крупномасштабному коммерческому производству. В будущем мы ожидаем появления более интеллектуальных систем УФ-отверждения и УФ-клеев с более низкими скоростями усадки, что еще больше расширит границы применения COC/COP.