Des chercheurs de l'Université de technologie de Swinburne et de l'Université des sciences et technologies de Chine ont mis au point une technique peu coûteuse qui est prometteuse pour toute une gamme d'applications scientifiques et technologiques.

Ils ont combiné l'impression laser et la force capillaire pour construire des complexes, microstructures auto-assemblées à l'aide d'une technique appelée auto-assemblage assisté par capillaire par impression laser (LPCS).

Ce type d'auto-assemblage est vu dans la nature, comme dans les pieds de gecko et la feuille de salvinia, et les scientifiques tentent d'imiter ces structures multifonctionnelles depuis des décennies.

Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient contrôler la force capillaire – la tendance d'un liquide à monter dans des tubes étroits ou à être aspiré dans de petites ouvertures – en modifiant la structure de surface d'un matériau.

"En utilisant des techniques d'impression laser, nous pouvons contrôler la taille, géométrie, élasticité et distance entre de minuscules piliers - plus étroits que la largeur d'un cheveu humain - pour obtenir l'auto-assemblage que nous voulons, " Dr Yanlei Hu de Swinburne, mentionné. Il est l'auteur principal d'une étude publiée dans le prestigieux Actes de l'Académie nationale des sciences .

L'impression laser ultrarapide produit un réseau de nanotiges verticales de différentes hauteurs. Après le processus laser, le matériau est lavé dans un solvant de développement en utilisant une méthode similaire au traitement traditionnel des films en chambre noire. La différence de force capillaire gouvernée par la gravité crée des piliers de propriétés physiques inégales le long de différents axes.

"Une application possible de ces structures est dans les systèmes de libération de pièges à micro-objets sur puce qui sont demandés dans l'analyse chimique et les dispositifs biomédicaux, ", a déclaré le co-auteur, le Dr Ben Cumming.

Les chercheurs ont démontré la capacité des structures LPCS à capturer et libérer sélectivement des microparticules.

« Cette stratégie hybride de préparation des structures hiérarchiques se caractérise par la simplicité, évolutivité et grande flexibilité par rapport à d'autres approches de pointe telles que la photolithographie, lithographie par faisceau d'électrons et réplication de modèles, " Directeur du Centre de Micro-Photonique de Swinburne, Professeur Min Gu, mentionné.

"De plus, les alvéoles assemblées peuvent être utilisées comme micro-pinces automatiques pour un piégeage sélectif et un largage contrôlable, suggérant de nombreuses applications potentielles dans le domaine de la chimie, biomédecine et génie micro-fluidique."

L'article "La structure hiérarchique de l'impression laser à l'aide d'un auto-assemblage contrôlé par capillaire" a été publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .