Een half miljoen proteïnespots op een oppervlak zo groot als de nagel van een duim. Zo precies kunnen de onderzoekers van het Fraunhofer ILT met de LIFTSYS machine materialen overbrengen op een substraat. De eerste prototypemachine is verkocht.
[quote float=”right”]Ook metalen laten zich super nauwkeurig positioneren[/quote]
10 µm: een groter oppervlak hebben de Akense wetenschappers amper nodig om materiaal te positioneren op een ondergrond. Afhankelijk van het materiaal dat ze printen, varieert de spotgrootte van deze 10 µm tot maximaal 300 µm. Materialen die men verwerkt, zijn naast levend celmateriaal ook metalen. De eerste toepassing die nu als prototype aan een klant is geleverd, is geschikt om biomaterialen over te brengen. De afkorting LIFT staat voor Laser Induced Forward Transfer.
Zo werkt LIFTSYS
De bewerking gaat als volgt: boven het substraat waarop het materiaal geplaatst moet worden, bevindt zich een glasplaat met aan de onderkant het celmateriaal. Een tussenlaag, de absorberende laag, bestaat uit titanium. Met een gepulste laser wordt deze titaniumlaag heel precies verdampt en door de impuls die hieruit ontstaat, wordt het celmateriaal overgebracht op het substraat. Omdat het proces enkel met licht werkt, speelt de viscositeit van het materiaal geen rol meer. Dit is ook de reden waarom het proces zeer efficiënt met het materiaal om gaat: er is geen materiaal nodig in allerlei toevoerleidingen wat uiteindelijk niet gebruikt wordt. De nauwkeurigheid waarmee de laserstraal het materiaal positioneert, is ongekend hoog. De spotgrootte bedraagt minimaal 10 µm.
5-assig concept
De eerste LIFTSYS-installatie die in Aken is gebouwd, bestaat uit een 5-assig concept met zowel bewegende assen voor het substraat waarop materiaal moet worden gepositioneerd als het materiaal dat neergeslagen moet worden. De laser heeft een golflengte van 355 nm of 1064 nm. Focusinstelling, laservermogen en het aantal pulsen worden automatisch geregeld. Mede hierdoor is het hele systeem flexibel en kun je een groot aantal materialen verwerken. De installatie kan geprogrammeerd worden via G-code of een speciaal voor LIFTSYS ontwikkelde intuïtieve programmeersoftware. Ook als je voor G-code programmering kiest kun je eenvoudig in tekst bijvoorbeeld de lengte de pulsduur of de energiehoeveelheid programmeren.
Toepassingen ontwikkelen
De École Polytechnique Fédérale (EPFL) in Lausanne heeft de eerste installatie gekocht. De Zwitsers willen hiermee verder onderzoek doen voor toepassingen in zowel de microtechnologie, materiaalwetenschappen als biotechnologie. Met name is het EPFL geïnteresseerd in het 3D printen van stroperige materialen en van folies. In eerste instantie wil het instituut de nieuwe technologie vergelijken met bestaande druktechnologien; daarna wil men toepassingen ontwikkelen. Gedacht wordt onder andere aan toepassingen in de hanfgeleiderindustrie, voor sensoren en voor biomaterialen. Het Fraunhofer ILT laat in oktober tijdens de beurs Biotechnica (8-10 oktober in Hannover) het systeem zien.
Meer informatie
Fraunhofer ILT
