Micro and nanotextured polymer fibers for open microfluidics

Mikroakışkanlar, çok küçük hacimlere sahip sıvıları, mikrometrelik kanallarda kontrol etme bilimidir. Mikroakışkanlar, kısa tepkime süresi ile çabuk analiz edilebilme ve taşınabilir özellikleriyle başlıca kimyasal ve biyolojik analizler olmak üzere daha birçok alanda teknolojik olarak uygulama bulmaktadır. Günümüzde mikroakiskan temelli cihazlar, litografi ve mikro-imalat gibi yöntemler ile cip üstü laboratuvar aygıtları olarak üretilmektedir. Ancak söz konusu üretim teknikleri, esneklik, biyolojik uyum, harici bileşenlerle bütünleşme ve üretim maliyetleri gibi yüksek önem arz eden konularda kısıtlamalara sahiptirler. Bu çalışmada, yüzeyi şekillendirilmiş polimer fiberler, ekonomik açıdan uygun mikroakışkan cihazların üretimi için yeni bir platform olarak sunulmuştur. Isıl fiber çekme metodu kullanılarak üretilen onlarca metre uzunluğundaki fiberler, yüzeylerinde 'V' şeklinde yivlerden oluşan yirmi kanal içermektedir. Fiber yüzeylerinin polidopamin (PDA) ve Ultraviyole/Ozon (UV/O) gibi işleme tekniklerle modifiye edilmesinden sonra fiberlerin üstündeki yivler boyunca kılcal hareketten kaynaklanan yayılma yönüne bağlı olarak sıvı akışkanlığı gözlemlenmiştir. Üç boyutlu esnek fiberlerden oluşan diziler üzerinde, herhangi bir harici pompa veya hareketlendirici mekanizma olmaksızın önceden belirlenmiş kanallarda kendiliğinden sıvı aktarımı sağlanabilmektedir. Ayrıca, yüzeyi organik olarak modifiye edilmiş nano parçacıklar V yapılı yivlerin üzerinde kullanılarak fiber yüzeylerin hidrofobikliği arttırılmıştır. Yüzeyleri şekillendirilmiş fiberlerin, esnek, sağlam, hafif ve ekonomik mikrodamlacık tabanlı aygıtların üretimi için oldukça uygun olduğuna ve mikroakışkan aygıtların kullanım alanlarını yeni ilaç keşifleri, tıbbi tanılama, yiyecek ve su kaynaklarının kalitesinin denetlenmesini de kapsayacak şekilde genişleteceğine inanılmaktadır.