Сибирский федеральный университет

Номер

Журнал СФУ. Техника и технологии. 2025 18 (7)

Авторы

Лукьяненко, К. А.; Якимов, А. С.; Пряжников, А. И.; Минаков, А. В.

Контактная информация

Лукьяненко, К. А.: Сибирский федеральный университет Российская Федерация, Красноярск; Якимов, А. С.: Сибирский федеральный университет Российская Федерация, Красноярск; Пряжников, А. И.: Сибирский федеральный университет Российская Федерация, Красноярск; Минаков, А. В. : Сибирский федеральный университет Российская Федерация, Красноярск

Ключевые слова

микрофлюидика; лазерная абляция; мастер-форма; быстрое прототипирование; microfluidics; laser ablation; master mold; rapid prototyping

Аннотация

Изготовление микрофлюидных чипов с помощью метода лазерной абляции является перспективной альтернативой традиционному методу фотолитографии. Однако неоптимальный выбор параметров лазерного излучения при обработке поверхности может привести к низкому качеству или порчи подложки. В связи с этим актуальной является потребность в систематическом исследовании влияния параметров лазерной обработки на результирующие характеристики микрорельефа подложки. В данной работе рассматриваются особенности изготовления металлической мастер- формы микрофлюидных чипов с помощью лазерной абляции. Подробно обсуждаются методологические аспекты процесса изготовления мастер-формы, связанные с подбором оптимальных параметров лазерного излучения, и выбора материала для изготовления мастер-формы. Показано, что максимальная разрешающая способность микроструктур и каналов при работе с нержавеющей сталью достигается при мощности лазерного излучения 0,6 Вт и частоте 40 кГц. Установлена линейная зависимость глубины канала от количества проходов лазера: 0,5 мкм за 1 проход при скорости 400 мм/с. При работе с алюминием оптимальными параметрами мощности и частоты являются 3 Вт и 30 кГц соответственно. Однако при этом удаления материала с поверхности подложки не происходило, что делает алюминий малопригодным для изготовления мастер-форм. Таким образом, была показана возможность применения метода лазерной абляции для изготовления металлических мастер- форм микрофлюидных чипов. Несмотря на ряд выявленных ограничений, связанных с разрешающей способностью и необходимостью подбора параметров лазерного излучения для каждого типа материала, такой способ является перспективным для экспресс- прототипирования микрофлюидных устройств

Страницы

906–915

EDN

BAMVTE

Статья в архиве электронных ресурсов СФУ

https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/157867

Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).