جنبا إلى جنب مع مزايا تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد في تصنيع رقاقة ميكروفلويديك ، مثل النماذج الأولية السريعة وتصنيع الهياكل المعقدة ، صب ، وهلم جرا ، فإنه يعطي زخما جديدا للتنمية في مجال الطب الحيوي ، والتحليل الكيميائي ، وهلم جرا .ومع ذلك ، فإن ارتفاع تكلفة التصنيع و النفايات الخطيرة من الراتنج المواد الناجمة عن عملية الطباعة photocuring أصبحت عنق الزجاجة الرئيسية التي تحد من نطاق تطبيق وتعميم هذه التكنولوجيا في مجال البحث العلمي والصناعة . وتظهر البيانات أن نسبة الراتنج المتبقية يمكن أن تصل إلى حوالي 90 ٪ بعد الانتهاء من طباعة واحدة . مونومرات الميثاكريليت الواردة في هذه المخلفات ليس فقط تعقيد إجراءات المعالجة اللاحقة ، وارتفاع تكلفة العلاج ، ولكن أيضا المخاطر البيئية المحتملة .في الآونة الأخيرة ، منإيطاليا .جامعة كاتانيافريق البحثعبرالنظامالتجربة تثبتإن photocurable الراتنج مجدد يمكن استخدامها أكثر من ثلاث مرات ، و الخصائص البصرية من جهاز ميكروفلويديك تقريبا لا تسوس .هذا الاكتشاف يوفر التكنولوجيا الرئيسية لدعم صناعة الطباعة 3D لتحقيق التنمية المستدامة . الدراسةالأجهزة الصغيرة Optofluidic عن طريق الإسقاط الصغيرة Stereolithography: تأثير إعادة استخدام الراتنج على أداء الاستشعار البصري" ونشرت في المجلات الدوليةالمجلة الدولية لتكنولوجيا التصنيع المتقدمةقأعلى .وقد طور فريق البحث مجموعة كاملة منالراتنج تجديد التكنولوجيا，وهي تتألف من خمس خطوات رئيسية : الراتنج الانتعاش ، تصفية الأولية ( 100-200 ميكرون الشاشة المعدنية ) ، تصفية الثانوية ( 0.45-1 ميكرون غشاء السليكوون فراغ الترشيح ) ، خلط متجانس ( 3000rpm / 5min ) و التخزين الضوئية .هذه العملية يمكن أن تزيل بفعالية الشوائب وجزء من الجزيئات الصلبة المتبقية في الراتنج ، وضمان الاستقرار الكيميائي مجدد الراتنج .الشكل 1 - microoptofluidic ( وزارة المالية ) المستخدمة في قياس تدفق الغاز السائل المكونات .ومبدأ عمل المعدات .
ثلاث دفعات من الراتنج ، الراتنج الراتنج مجدد مجدد مجدد الابتدائي والثانوي ، على التوالي ، كانت تستخدم في تصنيع ثلاثة متطابقة t-joint ميكروفلويديك الأجهزة . هذه الأجهزة ميكروفلويديك مصممة خصيصا لامتصاص البصرية الكشف .فريق البحث يستخدم تقنية الطباعة الحجرية المجسمة الصغيرة ( ع®S140， دقة : 10 [ مو ] م ) متكامل تشكيل وطباعة، لا مزيد من الجمعية المطلوبة .
الشكل 2 - طباعة 3D الإطار العضوي ( وزارة المالية ) الأجهزة ( المسمى dev-1 dev-2 , و dev-3 ، على التوالي ) التي تنتجها ع ميكروغرام م التكنولوجيا .
من خلال تحليل FTIR قطر ، وجد الباحثون أن التركيب الكيميائي مجدد الراتنج تغيرت قليلا فقط . ذروة امتصاص قوة في 1635cm ⁻ ( ج = ج تمتد الاهتزاز ) و 810cm ⁻ ( خارج الطائرة الانحناء الاهتزاز c-h ) انخفض قليلا ، مما يدل على أن محتوى الميثاكريليت مونومر انخفض قليلا . هذا النوع من التغيير هو أساسا بسبب الظلام علاج الظاهرة في عملية الطباعة و قبل البلمرة بسبب تتبع تشتت الضوء .الشكل 3 - مقارنة FTIR أطياف من 1800-650 سم ⁻ مجموعة من أربعة أجزاء مختلفة من دفعات مختلفة من الراتنج QKI : الطازجة ضوء الشفاء الراتنج ( ديف - 1 ، الأزرق منحنى ) ؛ إعادة تدوير الراتنج ( ديف - 2 ، الضوء الأزرق منحنى ) ؛ الثانوية الراتنج الانتعاش ( ديف - 3 ، الأصفر منحنى ) . القمم المحددة في 1 و 2 هي 1635 سم ⁻ و 810 سم ⁻ على التوالي .الأداء البصري هو مؤشر أساسي من أجهزة ميكروفلويديك . . . . . . . استخدم فريق البحث الإجار لقياس نفاذية الضوء في الطول الموجي 589nm ( الصوديوم د خط ) من الجهاز ، واستخدام نموذج الانحدار الخاص لحساب معامل الانكسار . التجارب التي أجريت في أربع مناطق مختلفة من كل جهاز من أجل ضمان موثوقية البيانات .الشكل 4 - كل k-th ميكروفلويديك ( ك = 1 ، 2 ، 3 ) في الاعتبار ، qki ( ط = 1 ، 4 ) .وتظهر النتائج أن معامل الانكسار من ثلاثة أنواع من الراتنجات هي 1.7044 ( العلامة التجارية الجديدة الراتنج ) ، 1.7043 ( الابتدائي التجديد ) و 1.7042 ( الثانوية التجديد ) ، على التوالي ، والفرق هو 0.012 ٪ . تحليل التباين أظهرت أن معامل الانكسار لم تتأثر كثيرا من تكرار استخدام الراتنج قياس المنطقة ( ف < 0.05 ) .الشكل 5 - الحصول على تدفق الرسم البياني 3D الطباعة الراتنج تقدير معامل الانكسار .الشكل 6 - مقارنة انتقال الأطياف التي تم الحصول عليها في أربعة أجزاء مختلفة من كيو ( ن = 1 ) : ضوء جديد للشفاء الراتنج ( ديف - 1 ، الأزرق منحنى ) ؛ إعادة تدوير الراتنج ( ديف - 2 ، الضوء الأزرق منحنى ) ؛ الثانوية الراتنج الانتعاش ( ديف - 3 ، الأصفر منحنى ) .في مرحلة التحقق الوظيفي ، الباحثالمقررالغاز - الماء - مرونة تدفق منصة الكشف عن المنشأة ، و أداء الجهاز يتم تقييمها من خلال التصميم التجريبي ( دو ) الأسلوب . تأثير قوة الليزر ( 1 ميغاواط ، 5 ميغاواط ) ، سرعة التدفق ( 0.1-0.3 مل / دقيقة ) و نوع الراتنج على الكشف البصري تم التحقيق فيها .وتظهر النتائج أن جميع الأجهزة يمكن أن نميز بوضوح المرحلة الغازية والسائلة المرحلة في مرونة تدفق إشارة الموجي تبقى مستقرة . التحليل الإحصائي يؤكد أن أداء مختلف أجهزة الكشف عن دفعة الراتنج لا فرق كبير ، مما يدل على أن تجديد الراتنج يمكن أن تلبي الاحتياجات الوظيفية الدقيقة fluidic الأجهزة .الشكل 7 - تأثير ثلاثي الأبعاد الرسم البياني استجابة المبلغ Â ، عمودي الارتفاع يمثل متوسط قيمة استجابة المبلغ في كل دراسة المشهد ، التعميم مارك يمثل مجموعة منفصلة من الملاحظات .الخلاصة : هذه الدراسة أثبتت جدوى إعادة تدوير وإعادة استخدام ضوء الشفاء الراتنج في تصنيع أجهزة التحكم في التدفق الضوئي الصغير . . . . . . .من خلال التصميم التجريبي الصارم وتقييم أداء النظام ، وأكد الباحثونالخصائص البصرية الراتنج لا تزال مستقرة حتى بعد إعادة التدوير .القدرة على الكشف البصري من الجهاز لا تتأثر . هذا الإنجاز ليس فقط يوفر حلا مستداما 3D صناعة الطباعة ، ولكن أيضا يوفر طريقة جديدة لتطبيق تكنولوجيا ميكروفلويديك في البحوث الطبية الحيوية والتشخيص السريري .تطبيق على نطاق واسعمهد الطريق . الممارسة الإبداعية للحد من التكاليف والأثر البيئي على أساس ضمان الأداء ، يشرح طريقة دمج التصنيع الأخضر و الهندسة الدقيقة .
