Przedmiotem wynalazku jest sposób sklejania płyt poliwęglanowych

Komercjalizacja własności intelektualnej IChF
Nr oferty 389750/6/2011
Sposób sklejania płyt poliwęglanowych z zachowaniem ich mikro-struktury
powierzchniowej oraz urządzenie do stosowania tego sposobu (P-389750)
Przedmiotem
umożliwiający
wynalazku
między
jest
innymi
sposób
sklejania
konstruowanie
płyt
poliwęglanowych
warstwowych
układów
mikroprzepływowych - mikrochipów. Wynalazek obejmuje również urządzenie, w
którym można spajać płyty poliwęglanowe zgodnie z opracowaną metodą.
Do konstrukcji miniaturowych systemów wykorzystuje się najnowsze osiągnięcia
naukowe czy technologiczne oraz najnowocześniejsze materiały, głównie polimery.
Materiałem polimerowym chętnie wykorzystywanym do konstrukcji mikroukładów jest
poliwęglan. Popularność poliwęglanu wynika z szeregu zalet: dostępności rynkowej, niskiej
ceny, podatności na obróbkę mechaniczną oraz przeźroczystości w w zakresie
promieniowania widzialnego. Poliwęglan jest powszechnie wykorzystywany przy konstrukcji
układów mikroprzepływowych stosowanych w badaniach medycznych czy bioanalizie.
Konstruowane mikrochipy to zwykle wieloelementowe układy, które wymagają integracji. Do
łączenia komponentów z poliwęglanu powszechnie wykorzystuje się sklejanie termiczne,
które po pierwsze nie gwarantuje silnego spojenia, a ponadto często znacząco zmienia
geometrię kanałów. Kolejnym często stosowanym sposobem jest łączenie chemiczne, które z
kolei powoduje zmiany struktury i powinowactwa chemicznego powierzchni wewnętrznych
mikrokanałów.
Opracowana w IChF innowacyjna metoda spajania poliwęglanu, charakteryzuje się
niezwykłą prostotą oraz wysoką powtarzalnością. Jest to metoda termiczna wspomagana
rozpuszczalnikiem chemicznym. Dzięki sposobowi opracowanemu w IChF nie dochodzi do
zmiany powinowactwa chemicznego powierzchni czy geometrii mikrokanałów. W
prezentowanej metodzie wykorzystuje się zjawisko pęcznienia zewnętrznej warstwy
polimeru, które jest wynikiem kontaktu poliwęglanu z oparami rozpuszczalnika. Ściskanie
Komercjalizacja własności intelektualnej IChF
Nr oferty 389750/6/2011
(kompresja) zmodyfikowanych oparami rozpuszczalnika elementów z poliwęglanu zachodzi
w temperaturze znacznie niższej niż w klasycznym podejściu.
Opracowana metoda sklejania płyt poliwęglanowych oparta jest o prosty zestaw
aparatury oraz powszechnie dostępne i tanie reagenty. Metoda stanowi wyjątkowo
atrakcyjne narzędzie do otrzymywania trwałych i wytrzymałych spoin między płytkami
poliwęglanowymi zawierającymi złożone zespoły kanałów mikroprzepływowych. Jakość
odwzorowania mikrostruktury zaprezentowana jest na poniższym rysunku (Rys. 1).
Rys. 1. Mikrograficzny obraz przekrojów poprzecznych kanałów przed i po wspomaganym rozpuszczalnikowo
termicznym łączeniu dwóch płyt poliwęglanowych z wykorzystaniem: dichlorometanu (DCM), 2-butanonu (MEK) czy
acetonu (MMK).
Kontakt z twórcą wynalazku
Prof. dr hab. Piotr Garstecki – tel. (22) 343 2233; [email protected]
Kontakt z pełnomocnikiem ds. Wdrożeń i Patentów
Marcin Izydorzak – tel. (22) 343 3239 lub (22) 343 3072; [email protected]