Polysiloxan är en elastisk polymer som ofta används inom fluidik, optik, och biomedicinsk teknik. Det erbjuder önskvärda egenskaper för mikrofabricering på grund av dess gjutbara och härdbara egenskaper.

För att producera småskaliga strukturer bestående av polysiloxan, mjuk litografi används som standardteknik i akademiska forskningslaboratorier.

De senaste framstegen inom digital tillverkning, i synnerhet 3D-utskrift, har möjliggjort direkt mönster av polysiloxan om än med strikta krav på tryckfärgs egenskaper. Lämpliga bläck är vanligtvis mycket viskösa och snabbt härdande. För 3D-utskrift, sträckgränsen eller de härdbara egenskaperna hos polysiloxanhartserna krävs för att de ska kunna behålla den tryckta formen.

Den låga viskositeten hos den additivhärdande polysiloxanen gör dem inkompatibla för utskrift med 3D-skrivare med direkt bläckskrivning (DIW). Medan den låga viskositeten hos polysiloxanhartset såsom Sylgard 184 underlättar enkel extrudering genom munstyckena, återflödet av det mönstrade hartset kan äventyra utskriftstroheten.

Forskare från Singapore University of Technology and Design (SUTD) Soft Fluidics Lab utvecklade en enkel metod för att tillverka reproducerbara plana mikrostrukturer bestående av polysiloxan med kommersiellt tillgängliga flytande polysiloxanhartser utan att ändra deras egenskaper.

I detta nyutvecklade tillvägagångssätt, härdbar flytande polysiloxan med viskositeten i intervallet 1-100 Pa.s doserades i en vätska som inte är blandbar med hartserna såsom metanol, etanol, och isopropanol. Kontaktvinkeln för den utmatade polysiloxanen på substratet ökade från 20o i luften till 100o i alkoholer. Ökningen av kontaktvinklarna gjorde det möjligt att bibehålla strukturerna i mönstrat polysiloxan tills de härdades, varefter inbäddningsvätskan lätt avlägsnades genom indunstning. Metoden benämndes som inbäddad bläckskrivning (EIW).

"Med EIW, polysiloxanfärger kan mönstras på olika mjuka och styva underlag utan att äventyra vidhäftningen av det tryckta polysiloxanet med substratet, "förklarade huvudförfattaren Dr Rahul Karyappa från SUTD.

"Förekomsten av inbäddningsmedier hindrade inte bindningen av polysiloxanfilamenten i både laterala och vertikala arrangemang, tillåter denna teknik att vara effektiv, särskilt vid tillverkning av flexibla enheter och mikrofluidiska enheter med kommersiellt tillgängligt PDMS -harts, "tillade huvudutredaren, Biträdande professor Michinao Hashimoto från SUTD.