根据紫外线辐照液体射流的位置，形成纤维，珠状纤维或微粒。图片来源：特温特大学
现在可以通过用紫外线照射流体射流来生产微球，微透镜和微纤维，局部地形成所需形状的聚合物。此过程称为空气中光聚合，可制造出多种受生物启发的微粒。该技术比现有技术更快，并且可以提供质量非常恒定的颗粒。特温特大学的研究人员于12月4日在先进材料杂志上发表了他们的工作。
受到生物启发的材料的需求量很大，包括刺激血液循环或改善疫苗输送的微粒，带有微针的贴剂，这些贴剂可以无痛地注射将自身附着在身体上的微纤维，以及模仿昆虫眼睛的微透镜。这些需要定义明确的构建基块，可以大量组装。但是，现有的制造过程是劳动密集型的，太慢的，难以裁剪的或导致尺寸偏差过大。可以使用精确但缓慢的芯片实验室技术来完成粒子的创建，也可以使用需要几个处理步骤的化学蚀刻技术来创建粒子。在他们的研究中，研究人员表明，可以从正在进行的液体流中以每秒高达4000个粒子的速度生成所需的粒子。
在“流动”的紫外线辐照
乍一看，它看起来像喷墨打印：液体射流从喷嘴喷出，连续的流分裂成液滴。然而，在这种情况下，研究人员用紫外线照射液体。在辐照部位，液体形成聚合物并固化。
该论文的第一作者蒋洁克说：“我们创造的材料取决于位置。如果我们在连续的情况下照射聚乙二醇二丙烯酸酯的液体射流，我们可以制造纤维。 ，我们可以制造微球，利用脉冲光，我们可以制造出长度非常确定的纤维，除此之外，我们还可以发挥化学作用，例如添加聚氨酯，可以制造出更坚固的纤维。能够以非常精确的方式控制所有这些属性。”
在高度受控的情况下，可能有各种各样的形状和尺寸。图片来源：特温特大学
Janus纤维
甚至可以创建中空纤维，即所谓的Janus纤维：就像Janus头一样，具有两个面，该过程将两种材料结合在一起。通过在同一位置照射两个不是一个液体射流，可以实现这一点。使用两种材料，可以产生对刺激有反应的活性纤维。该技术能够创建轮廓分明的微透镜，从而可以提高太阳能电池的能源效率或提高LED显示器的产量。
之前，UT研究人员提出了一种通过让两个液体喷射器接合来印刷凝胶的技术。团队负责人Claas Willem Visser表示：“我们称这种空气微流体技术为新技术，现在开发的聚合技术是该技术的新版本。该技术促成了IamFluidics公司的发展，其目标是为制药，生命科学和化妆品领域提供可持续的微粒，避免使用塑料。从长远来看，我们预计将有可能使用颗粒打印活组织，组织工程”
