Investigadores de la Universidad Tecnológica de Swinburne y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China han desarrollado una técnica de bajo costo que es prometedora para una variedad de aplicaciones científicas y tecnológicas.

Han combinado la impresión láser y la fuerza capilar para construir complejos, microestructuras de autoensamblaje mediante una técnica denominada autoensamblaje asistido por capilaridad por impresión láser (LPCS).

Este tipo de autoensamblaje se ve en la naturaleza, como en los pies de gecko y la hoja de salvinia, y los científicos han intentado imitar estas estructuras multifuncionales durante décadas.

Los investigadores han descubierto que pueden controlar la fuerza capilar, la tendencia de un líquido a subir en tubos estrechos o ser atraído por pequeñas aberturas, cambiando la estructura de la superficie de un material.

"Utilizando técnicas de impresión láser podemos controlar el tamaño, geometría, elasticidad y distancia entre pilares diminutos, más estrechos que el ancho de un cabello humano, para obtener el autoensamblaje que queremos, "Dr. Yanlei Hu de Swinburne, dijo. Es el autor principal de un estudio publicado en la prestigiosa Actas de la Academia Nacional de Ciencias .

La impresión láser ultrarrápida produce una serie de nanobarras verticales de diferentes alturas. Después del proceso láser, el material se lava en un disolvente de revelado utilizando un método similar al procesamiento tradicional de películas de cuarto oscuro. La diferencia de fuerza capilar gobernada por la gravedad crea pilares de propiedades físicas desiguales a lo largo de diferentes ejes.

"Una posible aplicación de estas estructuras es en los sistemas de liberación de trampas de microobjetos en chip que están en demanda en el análisis químico y los dispositivos biomédicos, ", dijo el coautor, el Dr. Ben Cumming.

Los investigadores demostraron la capacidad de las estructuras LPCS para capturar y liberar micropartículas de forma selectiva.

"Esta estrategia híbrida para preparar estructuras jerárquicas presenta simplicidad, escalabilidad y alta flexibilidad en comparación con otros enfoques de vanguardia como la fotolitografía, litografía por haz de electrones y replicación de plantillas, "Director del Centro de Microfotónica de Swinburne, Profesor Min Gu, dijo.

"Es más, las celdas ensambladas se pueden utilizar como micro-pinzas automáticas para la captura selectiva y la liberación controlable, sugiriendo muchas aplicaciones potenciales en el campo de la química, biomedicina e ingeniería microfluídica ".

El artículo "Estructura jerárquica de impresión láser con la ayuda de autoensamblaje controlado por capilaridad" ha sido publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .