Investigadores de la Universidad de Osaka y Crystal Optics Inc., desarrolló un método de fabricación de estructuras a nano y microescala. Esta tecnología ha permitido el control de la humectabilidad de una superficie mediante la combinación de una microestructura superficial avanzada y películas superficiales funcionales.

A diferencia de los costosos procesos de producción convencionales, esta tecnología ha permitido un proceso de producción económico que combina tecnologías de transferencia de forma fina, formación de películas, y eliminación selectiva de películas delgadas. Esta tecnología permitirá un fácil acceso a la medicina regenerativa, Ingeniería de tejidos, biomarcadores, y pruebas de ADN, y conducir a la aplicación a nuevos campos, como la fotorregulación.

Los microrreactores convencionales se produjeron mediante fotolitografía, un proceso utilizado en la fabricación de dispositivos semiconductores, placas de circuito impreso, planchas de impresión, paneles de visualización de cristal líquido, y paneles de visualización de plasma. El proceso requería costosas máquinas de producción; sin embargo, su productividad fue baja.

Este grupo ha logrado la producción a bajo costo de microestructuras de alto rendimiento, como microrreactores (Figura 1) y placas de cultivo celular, aplicando Water-CARE (grabado referido al catalizador), que permite el grabado químico de protuberancias superficiales, a la transferencia de formas finas y la tecnología de recubrimiento de película delgada.

El dispositivo Water-CARE (Figura 2) tiene la misma composición que los dispositivos de pulido convencionales, sino una película de platino o níquel de 100 nm de espesor, que funciona como catalizador, se deposita sobre la superficie de una almohadilla de pulido. En los métodos de pulido convencionales, las protuberancias de una muestra se eliminan preferentemente, proporcionando una superficie lisa en el proceso en el que una almohadilla de pulido frota la superficie en un fluido de mecanizado que contiene granos abrasivos y agentes químicos.

Por otra parte, en Water-CARE, la superficie de la muestra se ataca con agua sola sin usar lechada. Debido a que se induce una reacción química cuando la superficie de un catalizador se acerca a la muestra a través de moléculas de agua a nivel atómico, como en el caso de los métodos de pulido convencionales, el grabado procede preferentemente en las protuberancias de la muestra donde el catalizador entra en contacto con la superficie de la almohadilla de pulido, produciendo una superficie lisa.

Esta tecnología no utiliza granos abrasivos ni agentes químicos. Como el mecanizado se realiza solo con agua, se cumplen los requisitos de una sala limpia. Se trata de una técnica de mecanizado respetuosa con el medio ambiente que no genera residuos industriales.

Las tecnologías convencionales requerían muchos procesos y un control preciso:una película de recubrimiento hidrófilo expuesta se grabó con ranuras enmascaradas y luego se eliminó la capa de enmascaramiento. y se eliminó una película de revestimiento hidrófila adicional sobre las protuberancias mediante pulido de precisión mientras se controlaba la cantidad de pulido.

Al usar Water-CARE, este grupo logró un método de producción muy fácil y económico. En Water-CARE, solo se utiliza agua como fluido de mecanizado y las partículas abrasivas no entran en las ranuras, por lo que existe la ventaja de que se reduce la carga del siguiente proceso de limpieza.

El profesor Yamauchi dijo:"Será posible realizar la producción a bajo costo de superficies con diversas funciones, como la función para controlar la mojabilidad de la superficie, así como coeficientes de luz y fricción, utilizando nuestros revolucionarios resultados de investigación. Avanzando nuestra tecnología será útil para lograr pruebas de ADN caseras para el cáncer, enfermedades y trastornos. También conducirá al desarrollo de la medicina regenerativa y la biotecnología, contribuyendo al ahorro de energía y la generación de energía mediante el uso de baterías solares que disminuyen la pérdida de energía ".