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Dec 23, 2023

Fabrication d'un réseau de microvalves à l'aide d'une liaison sélective PDMS (polydiméthylsiloxane) via Perfluorooctyl

Rapports scientifiques volume 12,

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 12398 (2022) Citer cet article

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Pour améliorer la polyvalence et la robustesse des dispositifs analytiques microfluidiques pour l'exploration spatiale, un réseau microfluidique programmable (PMA) a été mis en œuvre pour prendre en charge une variété de missions. Lors de la conception d'un PMA, des vannes normalement fermées sont avantageuses pour éviter la contamination croisée et les fuites. Cependant, une méthode de fabrication stable est nécessaire pour empêcher ces vannes de coller et de se coller au fil du temps. Ce travail présente comment le polydiméthylsiloxane (PDMS) peut être lié de manière sélective à l'aide d'une passivation chimique pour surmonter le problème d'adhérence du PDMS lors de l'exploration spatiale à long terme. Tout d'abord, sur un tampon PDMS, les perfluorooctyl-trichlorosilanes vaporisés (PFTCS) sont déposés dans des conditions de - 80 kPa et 150 °C. Le PFTCS a ensuite été transféré sur des substrats en PDMS ou en verre en contrôlant la température et le temps et 15 min à 150 ° C fournit le transfert PFTCS optimal pour un collage sélectif. Avec ces paramètres caractérisés, nous avons démontré avec succès la fabrication de PMA pour soutenir des missions spatiales à long terme. Pour estimer la stabilité du PFTCS estampillé, un PMA a été testé régulièrement pendant trois ans et aucun frottement ou altération des performances n'a été observé. Un test en vol a été effectué avec une fusée Cessaroni L1395 pour un test de force g élevée et de vibration et il n'y a aucune différence sur les performances PMA après exposition aux conditions de lancement et d'atterrissage. Ce travail est prometteur en tant que technique simple et robuste qui étendra la stabilité et la capacité du PMA pour l'exploration spatiale.

Des instruments analytiques microfluidiques pour l'exploration spatiale ont été développés pour déterminer les compositions chimiques à partir de petits échantillons de sol ou de particules1,2,3,4,5. Cependant, pour être compatible avec des missions plus larges, la programmabilité et la durabilité nécessitent un développement supplémentaire. Un réseau microfluidique programmable (PMA) est conçu pour réaliser une manipulation fluidique autonome telle que tirer, pousser, mélanger et distribuer des fluides avec une grande précision. La conception de la microvalve et les paramètres opérationnels peuvent être définis pour obtenir le volume et le débit de distribution souhaités. Le PMA a été démontré pour la préparation d'échantillons programmés, les dosages fluorimétriques et la biodétection pour montrer la polyvalence de l'utilisation de microvalves4,6,7,8,9,10,11,12 normalement fermées. Les vannes normalement fermées typiques ont une structure de porte soit du côté de la membrane flexible, soit du côté du microcanal pour bloquer l'écoulement sans actionnement12,13,14. Même s'il s'agit d'un excellent aspect pour le contrôle fluidique, la fabrication de PMA nécessite des procédures de collage PDMS sélectives pour minimiser le problème de collage de la valve après l'exposition au plasma15. De plus, le PDMS peut se lier faiblement au verre après un contact à long terme. Les preuves empiriques de PMA produites dans notre laboratoire impliquent que si les valves reposent plus de 6 mois, les portes des microvalves adhèrent aux substrats de verre et de PDMS. Le délai typique pour atteindre des planètes cibles telles que Mars, Europe et Encelade est d'environ sept mois16, cinq ans17 et sept ans18 de voyage, respectivement, et donc, pour utiliser le PMA pour explorer ces planètes, le problème de stabilité de la microvalve doit être résolu pour obtenir les performances PMA attendues.

Les PMA typiques sont fabriqués à l'aide d'une technique de lithographie douce avec du polydiméthylsiloxane (PDMS)19,20 et emballés par un plasma d'oxygène qui traite toutes les surfaces exposées19,21,22. Une certaine liaison sélective est possible grâce à l'application manuelle d'un produit chimique de passivation, au blocage manuel des zones ou au traitement de la surface avec du PDMS non traité23,24. Cependant, leur portée est limitée à la fabrication de structures 3D au lieu d'un collage sélectif avec des moules de tampons microfabriqués complexes sans enquêter sur les effets et la stabilité à long terme23,24.

Un traitement chimique a été effectué à l'aide de divers silanes pour modifier les propriétés de surface sur les dispositifs microfluidiques PDMS. Parmi ceux-ci, le perfluorooctyl-trichlorosilane (PFTCS) est souvent utilisé pour former une surface super-hydrophobe23,25,26,27,28 car il se dépose facilement sur les surfaces en raison de sa faible pression de vapeur. Le PFTCS forme également des couches stables sur les surfaces hydroxylées, comme la surface du PDMS ou du verre après traitement au plasma d'oxygène, par une réaction de condensation23,29. Alors que la passivation manuelle PFTCS sans aucune méthode de structuration, comme l'application manuelle de liquide, peut être utilisée pour la fabrication de faible précision, les dispositifs actionnables de haute précision nécessitent une méthode de liaison sélective évolutive.

Dans ce travail, nous présentons une technique simple, précise et résistante mécaniquement et chimiquement pour le collage sélectif de PDMS afin d'améliorer la stabilité du PMA pour les missions spatiales à long terme. Nous étudions le niveau de vide, la température et le temps associés au dépôt de PFTCS pour obtenir une couche PFTCS précise sur un tampon PDMS, et le transfert PFTCS entre le tampon et un substrat influencé par le temps, la température et le matériau du substrat. En déterminant des paramètres physico-chimiques détaillés, nous avons pu démontrer une fabrication PMA irréprochable sans aucun problème de collage. Nous fabriquons deux exemples d'appareils avec cette procédure et les testons pour démontrer la convivialité et la stabilité à long terme pour l'exploration spatiale future. Avec tous les résultats de caractérisation, cette méthode de fabrication peut facilement être étendue au-delà des dispositifs présentés dans ce travail pour le réseau de microvalves haute densité, les dispositifs MEMS extensibles à l'échelle de la plaquette et d'autres domaines de recherche où une liaison sélective avec une stabilité à long terme est requise.

Comme décrit à la Fig. 1, un masque de dépôt est découpé (Roland CAMM-1 Servo GX-24) à partir d'un ruban vinyle (Gerber ; Tolland, CT) et appliqué sur un morceau de PDMS en vrac (Stockwell Elastomerics ; Philadelphie, PA) pour les étapes 1 et 2. Cette méthode permet une résolution de 300 µm. Cependant, un masque pourrait de manière similaire être créé en utilisant la photolithographie résultant en des caractéristiques à l'échelle du micron. Une chambre à vide (Fisher Scientific, PA) avait un couvercle de boîte de Pétri de 5 pouces fixé sur le dessus avec du ruban adhésif double face dessus afin de fournir un emplacement de montage pour les timbres. Le tampon a été placé au milieu du haut de la chambre et le PFTCS (Sigma Aldrich, MO USA) a été retiré d'un dessiccateur pour être utilisé. Un bloc chauffant a été chauffé pendant au moins deux heures avant d'être placé dans la chambre avec un dessus de microtube contenant du PFTCS. Afin de commencer le dépôt, 100 µL de PFTCS ont été ajoutés au sommet du microtube et un vide est appliqué. Le niveau de vide dans la chambre a été surveillé et la vanne de la chambre a été fermée pour l'isoler une fois le niveau de vide requis atteint. Après le temps de dépôt souhaité, le vide de la chambre a été relâché pour obtenir un tampon déposé en PFTCS décrit aux étapes 3 et 4 de la Fig. 1.

Vue d'ensemble de la procédure de dépôt et d'estampage. (1) Un masque en ruban de vinyle est découpé en fonction du motif de collage sélectif souhaité. (2) Ce masque est appliqué sur une dalle PDMS qui servira de tampon. (3) Le dépôt de PFTCS se produit dans un dessiccateur sous vide à faible coût. (4) Le masque de ruban est retiré du tampon, laissant le PFTCS uniquement dans la zone exposée. (5) La chaleur et la force sont utilisées pour transférer le PFTCS du tampon au substrat souhaité. (6) Après le transfert, le tampon montre des signes apparents de transfert sur le substrat pour faciliter les contrôles d'assurance qualité.

L'estampage a été effectué sur deux substrats, verre et PDMS avec une fonction croisée. Avant l'estampage, chaque substrat a été nettoyé avec de l'acétone (verre uniquement), de l'IPA et de l'eau DI (tous les substrats) avant d'être séché avec du gaz N2. Un gabarit a ensuite été utilisé pour marquer le dessous des lames de verre afin de spécifier où le PFTCS devait être estampé. Chaque substrat a été placé sur une plaque chauffante réglée à la température souhaitée pour cette expérience et laissé reposer à une température constante, ~ 15 min. Les substrats ont été brièvement retirés de la plaque chauffante et les tampons ont été alignés avant d'être pressés. L'alignement a été fait en utilisant des marques sur le verre ou les croix PDMS comme points de référence. Ces points de référence ont été alignés avec le dépôt de PFTCS opaque sur le timbre lui-même manuellement. Comme le montre l'étape 5 de la figure 1, après l'alignement, la combinaison substrat-tampon a été ramenée sur la plaque chauffante et un poids cylindrique de 3 kg a été placé sur le dessus, correspondant à 6,5 kPa ou pression. À la fin de chaque pas de temps (1, 15, 30 et 60 min), le tampon a été retiré du substrat et stocké pour la mesure avec le PDMS présenté, si nécessaire, laissant le tampon avec le motif PFTCS résiduel illustré à l'étape 6 de la Fig. 1.

Toutes les mesures d'épaisseur ont été réalisées à l'aide d'un Olympus LEXT OLS5000 (Olympus, Japon). L'épaisseur du film PFTCS et la variation de hauteur ont été déterminées à l'aide de l'utilitaire d'étape du logiciel Olympus, en comparant la hauteur moyenne entre deux régions d'intérêt dans le profil. La mesure de la rugosité a été complétée en obtenant la variation de hauteur dans une région d'intérêt définie comme étant la zone de dépôt du PFTCS. L'uniformité de transfert a été quantifiée à l'aide d'ImageJ pour sélectionner les zones de transfert de PFTCS et la comparer à la zone de transfert possible globale. Les mesures au microscope électronique à balayage (SEM) ont été effectuées avec un FEI Quanta 600F (Oregon, USA) en utilisant le détecteur d'électrons secondaire. Les échantillons ont été préparés comme autrement détaillé dans les méthodes avant la mesure SEM en mode vide faible du Quanta.

La figure SI1 montre une conception simple de puce à cinq microvalves dans AutoCAD12. Cette puce a été conçue pour être une plate-forme simple pour tester la liaison sélective. La conception comprenait quatre vannes à deux voies et une vanne centrale à quatre voies. Les moules requis ont été fabriqués à l'aide de méthodes de xurographie conventionnelles à l'aide d'un coupe-vinyle et d'un ruban de vinyle30. Deux moules pour les dispositifs étaient nécessaires, correspondant à la couche pneumatique et à la couche fluidique du dispositif final. La couche fluidique doit être mince pour que la membrane de la valve fonctionne correctement, de sorte que le motif de bande a été placé sur le couvercle d'une boîte de Pétri pour le revêtement par centrifugation. Ce couvercle avait du PDMS non durci (10: 1) versé sur le dessus et a été centrifugé à 200 tr/min pour une épaisseur d'environ 150 microns. L'épaisseur de la couche pneumatique n'était pas critique, donc son motif a été placé à l'intérieur d'une boîte de Pétri, et du PDMS non durci a été versé à une épaisseur d'environ 3 mm. Les deux couches ont été durcies à 75°C pendant deux heures. La couche pneumatique durcie a été retirée du moule et les entrées pneumatiques ont été poinçonnées. La couche fluidique a été retirée de son moule en pressant une feuille de plastique souple sur le PMDS et en pelant progressivement la couche du moule. Une deuxième feuille de plastique a été placée de l'autre côté pour éviter la contamination par la poussière. Parce que chaque moule avait des caractéristiques pour neuf puces, la couche fluidique a été découpée avec des ciseaux et la couche pneumatique a été découpée avec un rasoir. Les pièces fluidiques et pneumatiques ont été brièvement nettoyées avec du ruban adhésif avant le traitement au plasma d'oxygène pour un collage permanent22. En bref, des éléments pneumatiques et fluidiques correspondants ont été placés dans une chambre à plasma pour l'exposition. Après exposition, chacun a été brièvement nettoyé avec du gaz N2 pour éliminer toute poussière, aligné en utilisant les portes comme guide, puis mis en contact. Ensuite, les appareils ont été placés sur une plaque chauffante réglée à 65 ° C pendant 30 min pour compléter le collage. Enfin, les ports fluidiques ont été perforés et les puces ont été enveloppées dans une pellicule plastique pour éviter toute contamination pendant le stockage.

En plus de la puce du robinet-vanne, un masque de tampon correspondant a été conçu dans AutoCAD. Le masque avait des zones ouvertes qui correspondaient à l'emplacement des microvalves du PMA simple. Le masque a été coupé en utilisant la même méthode décrite précédemment, et les emplacements non masqués ont été élagués manuellement. Ensuite, un cylindre de PDMS de 3 mm d'épaisseur et de 90 mm de diamètre a été durci et le masque a été transféré sur ce cylindre. Le PDMS a été découpé en timbres individuels, et chacun a été stocké jusqu'au dépôt.

Les procédures de collage sont presque identiques pour les dispositifs PDMS en verre estampé et en vedette. Dans le boîtier en verre estampé, le verre et quatre puces PDMS ont été placés dans la chambre à plasma d'oxygène. Le PFTCS lui-même est stable sous plasma d'oxygène et les tests ont montré une diminution d'épaisseur inférieure à 10% avec les paramètres d'exposition utilisés dans ce travail. Pour les microvalves PDMS estampées, quatre puces traitées et une lame de verre ont été placées dans une chambre. Dans les deux cas, le verre et le PDMS ont été traités avec un plasma d'oxygène (PE-50 de Plasma Etch, NV) pendant 30 s à 200 mTorr et 80 % de puissance. Les puces PDMS traitées ont été simplement collées à la lame de verre, et les puces PDMS non traitées ont été alignées avec les marques sur la face inférieure du verre traité pour aligner correctement les caractéristiques avec le PFTCS transféré. Après alignement, les puces assemblées ont été placées sur une plaque chauffante réglée à 65 ° C pendant 30 min pour compléter le collage.

Le test d'actionnement initial du PMA simple a d'abord été exécuté en appliquant un vide à chaque microvalve. Une fois que la fonctionnalité de chaque microvalve a été confirmée, l'uniformité du transfert a été vérifiée en vérifiant les fuites. Un transfert non uniforme conduirait à une mauvaise étanchéité de la vanne en raison des petites différences de hauteur à travers la porte. Deux microvannes étaient connectées à une source d'azote de 50 kPa comme pression de fermeture12, tandis que les deux autres étaient connectées à un vide. Sur la base des données de la Fig. 5C, un débit de 90 µL/min a été utilisé pour être bien au-dessus de la pression de pointe pendant l'opération de pompage régulière de la microvalve, et les vannes sous pression ont été surveillées pour détecter des signes de fuite dans ces conditions.

De plus, un dispositif à ruban étirable a été fabriqué en tant que démonstration distincte de cette méthode. Tout d'abord, un tampon avec un masque de dépôt a été préparé et le masque est illustré à la Fig. SI2. Le dépôt sur le tampon s'est déroulé comme indiqué précédemment avec une température de source de 115 ° C et un temps de dépôt de 30 min. Ensuite, une bande de PDMS de 75 × 25 mm a été étirée et fixée à une lame de verre. Le tampon a été retiré de la chambre et pressé sur la bande PDMS, estampé pendant 30 min à 150 ° C. Enfin, le PDMS estampé a été collé à la conception de ruban PDMS illustrée à la Fig. SI2, puis relâché, où une séparation a été observée en fonction des zones estampées.

Un PMA à plus grande échelle composé de 25 vannes à deux et quatre voies a été fabriqué en utilisant les paramètres optimisés détaillés ci-dessus et testé pour sa fonctionnalité après un stockage à long terme et sous réserve d'un nombre élevé d'actionnements. En bref, les moules SU-8 pour les couches pneumatiques et fluidiques ont été fabriqués en utilisant un protocole de photolithographie standard4,12. La fabrication s'est ensuite déroulée comme décrit précédemment pour la puce à 5 valves. Un tampon a été créé et appliqué en utilisant les paramètres optimisés déterminés avant que le PDMS ne soit collé sur une plaquette de verre. Une séquence de pompage a été utilisée pour démontrer l'actionnement de toutes les microvalves pour transporter le liquide d'une entrée à une sortie. Les mesures de débit ont été prises à l'aide d'un moniteur de débit Sensirion (Suisse) SLI-1000 et comparées soit après un stockage à sec à long terme, soit sur une période prolongée d'actionnement répété. De plus, le PMA a été mis au défi lors d'un lancement de fusée d'être exposé à une force g élevée et à des vibrations induites par le lancement de fusée pour confirmer la stabilité du revêtement PFTCS. Les paramètres de vol sont inclus dans le tableau SI1 et un lien pour visionner la vidéo de vol est également inclus. Une vidéo du lancement est également incluse avec les informations supplémentaires. Un enregistreur de données de force g VB300 (Extech ; Nashua, NH) a été utilisé pour mesurer l'accélération et les vibrations lors de ce lancement.

Tout d'abord, les taux de vaporisation des PFTCS liquides ont été étudiés par rapport au temps pour déterminer des temps de dépôt raisonnables, comme le montre la Fig. SI4. Ce test initial a été effectué à - 80 kPa, ce qui est bien au-dessus de la pression de vapeur du PFTCS. Sous ce niveau de pression, le taux de vaporisation du PFTCS a commencé relativement haut (7,73 mg/min) et a chuté de façon exponentielle et a atteint un équilibre du taux de vaporisation (2,08 mg/min) après 60 min. Après ces évaluations initiales, le dépôt réel de PFTCS sur un tampon PDMS a été testé avec trois niveaux de trois paramètres différents, compte tenu des propriétés thermodynamiques du PFTCS : vide de la chambre (- 5, - 37,5 et - 80 kPa), temps de dépôt (20, 30 et 40 min) et température de la source (85, 115 et 145 °C). Pour le vide de la chambre, nous avons choisi des niveaux de vide juste au-dessus et en dessous de la pression de vapeur du PFTCS (− 35 kPa)31 et un niveau de vide élevé raisonnable pour un environnement de laboratoire. Les durées ont été choisies en fonction des expériences de vaporisation car elles sont suffisamment longues pour que les molécules de PFTCS soient présentes dans la chambre, tout en étant suffisamment longues pour se situer à moins de 15 % de la valeur à l'état d'équilibre. Les températures de la source ont été sélectionnées pour étudier l'influence de la vaporisation du PFTCS pour favoriser le taux de dépôt sans endommager le PDMS32 et assurer la vaporisation à l'extrémité inférieure31. La figure SI4 montre le dépôt de PFTCS sous ces paramètres de contrôle. À partir des tests ANOVA (n = 3 pour tous les paramètres et niveaux), nous avons constaté que le paramètre le plus influent parmi ces paramètres était le niveau de vide de la chambre (α = 0,05). Le temps et la température ont moins d'impact sur le dépôt global par rapport à la pression, mais ont un impact sur la stabilité globale du dépôt. Ainsi, le temps de dépôt de 30 min et le cas de la température de la source de 115 ° C montrent l'écart type le plus bas des quantités de dépôt significatives.

Une enquête plus approfondie a été effectuée avec différentes pressions de vide pour déterminer les conditions optimales de dépôt de PFTCS présentées à la Fig. 2. À une pression de vapeur supérieure à la pression de vapeur de PFTCS, le taux de dépôt augmente de façon exponentielle entre − 73 et − 80 kPa, augmentant en moyenne de 3, 6 nm / min / kPa (36, 5 nm / min dépôt à - 80 kPa contre 10, 23 nm / min dépôt à - 73 kPa). Cependant, au-delà de - 87 kPa de vide, ce taux de dépôt par niveau de vide chute de 0,97 nm/min/kPa. À une pression de vapeur inférieure à la pression de vapeur du PFTCS, il y a peu de changement dans la vitesse de dépôt en raison des molécules de PFTCS limitées. L'augmentation du vide au-delà de ce niveau de vide critique a conduit à un dépôt plus cohérent sur la surface du tampon PDMS car une plus grande partie de la molécule de PFTCS vaporisée remplissait la chambre. Fait intéressant, nous avons observé des taux de dépôt augmentant de manière exponentielle de − 73 à − 80 kPa. Ainsi, compte tenu du taux de dépôt global et de la cohérence, nous avons choisi d'utiliser un vide de -80 kPa, une température de source de 115 ° C et un temps de dépôt de 30 minutes pour les expériences restantes.

Le taux de dépôt mesuré de PFTCS en fonction du niveau de vide. Toutes les mesures expérimentales ont été effectuées après 30 min de dépôt et en triple exemplaire. La forte augmentation à 73 kPa est due à la pression de vapeur du PFTCS et le dépôt à des niveaux de vide inférieurs est principalement dû à la volatilité du PFTCS.

Pour démontrer le transfert de PFTCS vers un PDMS à motifs croisés, un masque d'ombre avec le réseau de fenêtres circulaires a été fixé sur une feuille de PDMS et PFTCS a été déposé avec les conditions optimales ci-dessus pour créer le réseau de points PFTCS. Ce PFTCS a été transféré sur le PDMS à motifs croisés avec contrôle de la température du substrat et du temps d'estampage. Les figures 3A et B présentent le transfert du PFTCS sur la surface PDMS à motifs croisés en ce qui concerne le temps de contact et la température. Nous avons observé que la température était un paramètre critique alors que le temps sur la quantité de transfert était très minime, sauf dans le cas de la température ambiante. En élevant la température pendant le contact, la couverture de PFTCS sur le motif en croix est uniforme avec une mince tandis que le cas à température ambiante montre un dépôt de PFTCS incohérent. Cela est dû à l'énergie thermique favorisant une réaction de condensation sur les surfaces du tampon et du substrat, provoquant la liaison du PFTCS à la surface du PDMS. Puisqu'il n'y a pas de réaction de condensation dans le cas de la température ambiante, nous avons observé une variation significative de l'épaisseur du PFTCS à la fois sur le tampon et sur la surface du substrat.

Caractérisation de l'estampage PDMS-PDMS selon un motif en croix. (A) Image de la croix après estampage avec PFTCS surligné en vert. (B) Couverture de surface par rapport au temps et à la température d'estampage. (C) Image des timbres correspondants après emboutissage pendant 30 min. (D) Hauteur RMS moyenne sur trois emplacements de chaque timbre montrant l'uniformité du transfert. L'image en médaillon décrit où A et C ont été obtenus. Toutes les expériences ont été réalisées en triple.

La zone de transfert est essentielle car un transfert inégal peut entraîner un collage partiel ou complet ou une surface inégale, selon l'application finale du substrat. Les figures 3A et B montrent la couverture de surface des caractéristiques PDMS correspondantes et la couverture de surface estampée en contrôlant la température et le temps d'estampage. Comme indiqué par la couleur verte sur la figure 3A, une nette augmentation de la couverture de surface peut être observée à mesure que la température augmente. En réalisant des études paramétriques avec la température et le temps d'estampage, nous avons pu déterminer les changements de couverture de surface. La figure 3B montre que dans le cas de l'estampage à température ambiante, la couverture de surface PFTCS est passée de 17 à 79 % en augmentant de 1 à 60 min les temps d'estampage et le chauffage du substrat pendant l'estampage a entraîné plus de 95 % de couverture de surface quel que soit le temps, probablement en raison du préchauffage du substrat. Cependant, l'augmentation de la température de 85 à 150 ° C n'a pas amélioré de manière significative la couverture car un transfert parfaitement uniforme était déjà possible à la température la plus basse. La simulation du transfert de chaleur pendant le processus d'estampage décrit à la Fig. SI5 montre que les températures atteignent rapidement plus de 57 et 92 ° C à l'interface PFTCS pour les boîtiers de plaques chauffantes à 85 et 150 ° C, respectivement, en raison du préchauffage du substrat qui a eu lieu. Les températures s'établissent à 65 et 110 °C en raison du poids d'estampage agissant comme un dissipateur thermique. Cette action de dissipateur thermique provoque un flux de chaleur continu à travers l'interface d'estampage et la température et les résultats expérimentaux montrent qu'une réaction de condensation se produit probablement, provoquant l'adhésion des couches de PFTCS aux croix au lieu des morceaux observés dans le cas de la température ambiante.

Les figures 3C et D quantifient la rugosité du transfert en rapportant la hauteur RMS sur trois points sur chacun des timbres. La hauteur RMS rapporte l'écart type de la hauteur du film indiquant l'uniformité de l'épaisseur du PFTCS transféré. La hauteur RMS de la surface estampée diminue considérablement de 1166 ± 459 nm à 25 °C à 194 ± 125 nm à des températures de plaque chauffante de 85 °C, montrant l'augmentation de l'uniformité, mais il n'y a qu'un changement de 20 % entre 85 °C et la hauteur de 159,5 ± 37 nm à 150 °C. Cependant, la hauteur RMS à 150 ° C a un écart type beaucoup plus faible, ce qui indique l'uniformité de la surface sur toute la surface du tampon.

Une autre démonstration a été effectuée avec un substrat en verre. Le transfert sur un verre nu était constant à toutes les températures et à toutes les heures en raison de l'abondance de groupes hydroxyle à la surface du verre par rapport au PDMS non traité33,34. Cette propriété favorise l'adhérence du PFTCS à la surface permettant un film PFTCS uniforme (Fig. SI6). Indépendamment de la température, il n'y avait pas de quantité détectable de PFTCS sur le tampon et le substrat de verre présentait une épaisseur uniforme lorsqu'il était imagé, une rugosité moyenne de 350 ± 113 nm sur les trois images.

Une liaison sélective supplémentaire a été testée pour le verre et le PDMS en vedette. En pratique, le motif croisé transféré au PDMS présenté dans l'expérience précédente correspond au transfert requis pour la passivation des microvalves. Ainsi, la liaison sélective a été confirmée en testant à la fois les microvalves estampées et les microvalves collées au verre estampé. La figure 4A présente un réseau de microvalves simple avec un réseau de 5 microvalves qui est utilisé pour les expériences et la caractérisation. Au cours de la fabrication du réseau de microvalves, nous avons observé certaines des défaillances partielles ou complètes dues à un désalignement du tampon, à un manque partiel de la microvalve ou à la zone de contact de la microvalve conduisant au problème de collage de la valve. Le taux de réussite global sur un substrat de verre ou de PDMS a été estimé. La figure 4B montre le taux de réussite des puces en verre estampé. Il n'y a pas de tendance apparente dans le taux de réussite car la température d'estampage variait de 92 à 75 % pour la température ambiante et l'estampage à 150 °C, respectivement. Les puces en verre estampé ont toujours été performantes en raison de la cohérence du transfert, comme indiqué précédemment. Cependant, l'alignement avec le verre estampé était difficile en raison du manque de visibilité du PFTCS, entraînant des défaillances dues au désalignement des microvalves. En général, l'estampage sur un substrat de verre nu n'est pas recommandé car le dépôt directement sur le verre exploite l'opacité du PFTCS déposé pour un alignement simple. Pour le substrat PDMS présenté sur la figure 4C, une tendance notable vers le besoin d'une température de transfert plus élevée est observée, 17 à 100% de succès à mesure que la température augmente. Comme indiqué précédemment, l'estampage à basse température entraîne un mauvais transfert vers les fonctionnalités et provoque des problèmes de collage généralisés sur la puce. Ainsi, au moins 100 ° C doivent être utilisés lors de l'estampage du PDMS en vedette pour provoquer une réaction de condensation, ce qui entraîne une uniformité de transfert élevée et une fonctionnalité de l'appareil.

Caractérisation du transfert de PFTCS d'un tampon PDMS vers différents substrats. (A) Une conception simple de puce à 5 microvalves. (BC) Le taux de réussite des PFTCS transférés d'un tampon PDMS aux caractéristiques PDMS et au verre, respectivement. Les images en médaillon en (B) et (C) montrent l'emplacement du PFTCS (vert) par rapport au PDMS (rouge) et au verre (bleu). (D) Épaisseur de PFTCS suivie tout au long du processus de fabrication d'une porte PDMS estampée avec PFTCS sous les paramètres de fabrication optimisés. Tous les résultats proviennent de 10 des puces à 5 microvalves présentées en (A).

En outre, une caractérisation plus poussée a été effectuée pour comprendre la stabilité de la liaison sélective des microvalves à l'aide de SEM. Après avoir vérifié la porte de la microvalve ainsi que la surface de contact, nous avons constaté que le PFTCS était présent des deux côtés. Comme indiqué sur la Fig. SI7C, les couches PFTCS se sont formées sur les deux surfaces avec environ la moitié du PFTCS sur la grille, ce qui permet à la microvalve de fonctionner sans aucun problème d'adhérence pendant une longue période. La figure 4D donne une répartition de la distribution des PFTCS tout au long du processus de fabrication d'une seule puce. Environ 30% du PFTCS sur le tampon est transféré à la microvalve PDMS et ces 30% sont répartis uniformément entre la microvalve et le substrat en verre après l'étape finale de collage.

Comme démonstration supplémentaire de cette technique de collage sélectif, le microdispositif extensible a été fabriqué et testé en observant l'assemblage et la qualité des structures 3D conçues. Pour fabriquer le dispositif extensible illustré à la Fig. SI8, du PDMS fin a été étiré de manière unidirectionnelle à 15 %, masqué, PFTCS déposé, puis collé à un ruban PDMS après alignement avec le motif PFTCS avant relaxation. Plusieurs structures 3D en forme d'arc ont été formées avec succès sans aucune procédure de microfabrication lourde lorsque l'étirement du substrat PDMS mince a été relâché.

La figure 5 montre un PMA à plus grande échelle avec 25 microvalves qui a été fabriqué en utilisant les paramètres optimisés pour effectuer une manipulation fluidique complexe. Ce PMA est conçu pour être un composant de pompage pour un processeur fluidique complet. Si elle est combinée avec un système de détection, la combinaison peut être utilisée pour la détection de signatures de vie dans des échantillons extraterrestres in situ en tirant parti de la stabilité à long terme offerte avec la méthode de fabrication présentée. Par exemple, l'analyse d'échantillons de glace provenant des lunes de Saturne et de Jupiter peut révéler des signes de vie dans notre système solaire35 et un PMA fabriqué avec la méthode de fabrication présentée a la capacité non seulement de préformer le traitement nécessaire, mais aussi d'être fonctionnel après des années de stockage pendant le vol.

Différents tests de stabilité à long terme pour la méthode de fabrication présentée. (A) Schéma d'un exemple de séquence de pompage qui aspire le fluide puis le pousse là où il est nécessaire. Les numéros dans le schéma désignent les numéros de vanne pour la séquence d'actionnement donnée dans les informations supplémentaires. (B) Comparaison du profil de débit d'un dispositif complexe à base de microvalve fabriqué à l'aide de cette méthode basée sur PFTCS à la date de fabrication et 3 ans plus tard. Le tracé en médaillon montre un profil g-Force d'une minute que cette puce a subi lors d'un lancement de fusée et d'un crash entre le moment des deux tracés de débit. Le lancement avait une accélération soutenue de 7,5 g appliquée à la puce et pendant le crash, l'accélération était aussi élevée que 25 g. Cela montre les capacités de longévité et la résilience de cette méthode d'impression par microcontact. (C) Comparaison des performances d'un même type d'appareil avec une utilisation constante sur des milliers d'ouvertures et de fermetures. Les actionnements spécifiés correspondent à une seule vanne dans la séquence, ce qui signifie que chacune des 11 vannes a subi autant d'actionnements.

Ainsi, il est important de vérifier la stabilité de ce composant après des actionnements à long terme, un lancement de fusée simulé et un stockage à long terme. La figure 5A montre la conception PMA et des instantanés de la séquence de pompage avec des colorants de couleur utilisés dans les tests de stabilité. La numérotation dans le dessin désigne les numéros de vanne pour la séquence d'actionnement donnée dans les informations supplémentaires (tableau SI2). La séquence a commencé par l'ouverture de l'une des vannes à deux voies du périmètre, puis en ouvrant en séquence les vannes à quatre voies intérieures jusqu'à ce qu'elles soient toutes ouvertes, comme illustré sur la figure 5A1. Une fois que toutes les vannes à quatre voies sont ouvertes (Fig. 5A2), la vanne à deux voies d'entrée est fermée, puis une vanne à deux voies de sortie est ouverte. Enfin, les vannes intérieures à quatre voies sont fermées en séquence pour expulser le fluide comme présenté sur la figure 5A3. Cette séquence de pompage a été répétée pour les tests de stabilité suivants dans diverses conditions. Les figures 5B et C montrent le débit de cette séquence après diverses conditions de stockage, de force et d'actionnement, ainsi que le volume moyen par cycle de la séquence de pompage dans chaque cas. La figure 5B montre que cette méthode est stable vis-à-vis des temps de repos longs, > 3 ans, car le profil d'écoulement est identique après fabrication et trois ans plus tard. De plus, le graphique en médaillon de la figure 5B montre un tracé de la force g subi par cette puce particulière lors d'un vol de fusée d'essai et d'un crash entre le moment des deux mesures de débit. La force g moyenne lors du lancement était d'environ 7,5 g, ce qui correspond à ce qui était légèrement supérieur à ce qui était attendu lors de lancements typiques, 3 à 6 g36, et la puce était capable de résister à des forces allant jusqu'à 25 g pendant le crash. Lors de la descente et du crash, le PMA a également été soumis à des vibrations à 7,5 Hz pendant environ 10 s. La résilience du PMA à ces conditions prouve que la méthode de collage sélectif PFTCS est stable pendant et après un lancement de fusée. D'autres puces testées après de longs temps de repos (> 3 ans) montrent des temps de réponse lents lors de la réouverture initiale des vannes. Après quelques actionnements d'amorçage de ~ 10 fois, le PMA retrouve ses conditions de fonctionnement habituelles. Ce stockage à long terme démontre la résilience de la liaison PDMS-verre autour de la microvalve. Comme il s'agit d'une liaison irréversible, la rupture de liaison n'est pas anticipée ; cependant, la liaison PDMS-verre autour de la microvalve est soumise à des pressions relativement élevées pendant de courtes périodes de temps lorsque la valve se ferme. Pendant l'observation, il n'y a aucune preuve de défaillance ou d'altération dans cette région, indiquant la force continue de la liaison. De plus, les résultats d'utilisation élevée présentés sur la figure 5C montrent la stabilité et la cohérence du PMA malgré les tâches et les séquences répétitives. Chacun des points mesurés a un tracé identique quel que soit le nombre d'actionnements. Après 18 h d'actionnement constant de toutes les microvalves du PMA, il n'y a presque aucune différence sur les performances du PMA. Ces résultats montrent que la méthode de collage sélectif assistée par PFTCS peut être fiable pour les missions spatiales qui ont de longs temps d'attente et un nombre élevé d'opérations de cycle sans risque d'échec sur les opérations microfluidiques. D'autres caractérisations sont en cours pour comprendre les profils thermiques et les performances d'actionnement du PMA sous zéro g.

Pour soutenir la mission spatiale à long terme à l'aide d'un réseau de microvalves programmables, une procédure de liaison PDMS sélective utilisant l'impression par micro-contact PFTCS a été caractérisée et démontrée pour la première fois. La fabrication du tampon, le dépôt de PFTCS et l'utilisation des tampons ont été caractérisés en détail, et les paramètres primaires tels que la température, la pression et les conditions de chargement pour le dépôt et le tampon ont été identifiés pour obtenir une liaison sélective du PDMS sur divers substrats. En particulier, nous avons déterminé les paramètres dominants à la fois pour le dépôt, niveau de vide poussé, et l'emboutissage, haute température. Les autres paramètres testés, la température de la source et le temps pendant le dépôt et le temps et le matériau d'estampage pendant le transfert, n'ont pas eu d'influence sur le bruit de fond dans les données. En utilisant le protocole détaillé dans ce manuscrit, PFTCS a été déposé sur des timbres PDMS qui ont été utilisés pour transférer le PFTCS à la fois en verre et en PDMS pour démontrer un réseau de microvalves et un dispositif à ruban 3D extensible. De plus, cette méthode de fabrication est stable sur de longues périodes, un nombre élevé d'actionnements et une exposition à des forces g élevées, ce qui la rend utile pour les missions spatiales à long terme sans aucune altération de la fonctionnalité de la microvalve. En outre, la technique de liaison sélective présentée est facilement évolutive vers des dispositifs plus grands avec un réseau de microvalves à haute densité. Un PMA plus complexe que celui présenté ici serait capable de stocker et de diluer des réactifs, de mélanger et d'étiqueter des échantillons, et de livrer l'échantillon marqué à un système de détection, le tout avec la stabilité à long terme requise pour les missions dans le système solaire externe. Ce PMA hypothétique pourrait être utilisé pour de nombreux profils de mission différents puisque sa programmabilité permet des changements de protocole sans changer la conception physique de la puce. Des tests supplémentaires seront bénéfiques, en particulier pour le thermocyclage, afin de comprendre les contraintes thermiques induites par la dilatation thermique et les vibrations complètes pour évaluer la stabilité mécanique. Bien que les résultats préliminaires de ces types de tests soient prometteurs, des tests environnementaux plus approfondis sont encore nécessaires pour améliorer le niveau de maturité technologique (TRL). De plus, la méthode de fabrication présentée peut être améliorée grâce à l'utilisation d'un masquage à base de résine photosensible du timbre PDMS. Cela augmenterait considérablement la résolution possible de cette méthode pour créer des modèles de traitement de surface plus complexes.

Les ensembles de données générés et analysés au cours de ce travail ne sont pas accessibles au public en raison de l'examen de la demande de brevet, mais sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

Voosen, P. Persévérance explorera l'histoire de l'ancien lac. Sciences 371, 870–871 (2021).

Article ADS CAS Google Scholar

Lasue, J., Stepinski, T. & Bell, SW Classification automatisée des particules de poussière interplanétaires : Johnson Space Center Cosmic Dust Catalog Volume 15. Meteorit. Planète. Sci. 45, 783–797 (2010).

Article ADS CAS Google Scholar

Duca, ZA et al. Fonctionnement de microdispositifs à base de membranes actionnés pneumatiquement pour l'analyse in situ de molécules organiques extraterrestres après un stockage prolongé et dans de multiples orientations par rapport au champ gravitationnel terrestre. Sens. Actionneurs B Chem. 272, 229-235 (2018).

Article CAS Google Scholar

Kim, J., Jensen, EC, Stockton, AM & Mathies, RA Automate microfluidique universel pour le traitement autonome d'échantillons : application à l'analyseur organique de Mars. Anal. Chim. 85, 7682–7688 (2013).

Article CAS Google Scholar

Brutin, D. dans Encyclopedia of Microfluidics and Nanofluidics (ed Li, D.) (Springer, 2014).

Kim, J., Stockton, AM, Jensen, EC et Mathies, RA Circuits de microvalves à commande pneumatique pour l'automatisation programmable de l'analyse chimique et biochimique. Puce de laboratoire 16, 812–819 (2016).

Article CAS Google Scholar

Parcs, JW et al. Intégration de la microfluidique programmable et de la détection de fluorescence sur puce pour les applications de biodétection. Biomicrofluidique 8, 054111 (2014).

Article CAS Google Scholar

Babahosseini, H., Padmanabhan, S., Misteli, T. & DeVoe, DL Une plate-forme microfluidique programmable pour l'injection multi-échantillons, la discrétisation et la manipulation de gouttelettes. Biomicrofluidique 14, 014112 (2020).

Article CAS Google Scholar

Jang, LW, Razu, ME, Jensen, EC, Jiao, H. & Kim, J. Un analyseur de chromatographie électrocinétique micellaire microfluidique entièrement automatisé pour la détection de composés organiques. Puce de laboratoire 16, 3558–3564 (2016).

Article CAS Google Scholar

Jensen, CE et al. Automate microfluidique programmable numériquement pour le mélange combinatoire multi-échelles et le traitement d'échantillons. Puce de laboratoire 13, 288–296 (2013).

Article CAS Google Scholar

Jensen, EC, Zeng, Y., Kim, J. & Mathies, RA Microvalve activé les systèmes microfluidiques numériques pour l'analyse biochimique et génétique à haute performance. JALA J. Assoc. Laboratoire. Autom. 15, 455–463 (2010).

Article CAS Google Scholar

Kim, J., Kang, M., Jensen, EC et Mathies, RA Microvalves et pompes en polydiméthylsiloxane à porte élévatrice pour le contrôle microfluidique. Anal. Chim. 84, 2067-2071 (2012).

Article CAS Google Scholar

Grover, WH, Skelley, AM, Liu, CN, Lagally, ET & Mathies, RA Vannes à membrane monolithique et pompes à membrane pour une intégration pratique à grande échelle dans des dispositifs microfluidiques en verre. Sens. Actionneurs B Chem. 89, 315–323 (2003).

Article CAS Google Scholar

Khodayari Bavil, A., Coltisor, V., Estlack, Z. & Kim, J. Un redresseur microfluidique à commande pneumatique permettant un reflux nul sous un régime d'écoulement pulsatile. J. Micromech. Microeng. https://doi.org/10.1088/1361-6439/ac1659 (2021).

Article Google Scholar

McDonald, JC & Whitesides, GM Poly(diméthylsiloxane) comme matériau pour la fabrication de dispositifs microfluidiques. Acc. Chim. Rés. 35, 491–499 (2002).

Article CAS Google Scholar

Schulz, WG La recherche sur les matériaux est cruciale pour réaliser la mission des humains vers Mars de la NASA. Mme Taureau. 42, 784–786 (2017).

Annonces d'article Google Scholar

Blanc, M. et al. Joint Europa Mission (JEM): Une étude multi-échelle d'Europe pour caractériser son habitabilité et rechercher la vie existante. Planète. Espace Sci. https://doi.org/10.1016/j.pss.2020.104960 (2020).

Article Google Scholar

Coustenis, A. et al. TandEM : Mission Titan et Encelade. Exp. Astre. 23, 893–946 (2008).

Annonces d'article Google Scholar

Jahanshahi, A., Salvo, P. & Vanfleteren, J. Collage sélectif PDMS pour la fabrication de microvalves NC biocompatibles en polymère. J. Microelectromech. Syst. 22, 1354-1360 (2013).

Article CAS Google Scholar

Wu, WI, Sask, KN, Brash, JL & Selvaganapathy, PR Dispositifs microfluidiques à base de polyuréthane pour les applications en contact avec le sang. Puce de laboratoire 12, 960–970 (2012).

Article CAS Google Scholar

Eddings, MA, Johnson, MA & Gale, BK Détermination de la technique de liaison PDMS-PDMS optimale pour les dispositifs microfluidiques. J. Micromech. Microeng. https://doi.org/10.1088/0960-1317/18/6/067001 (2008).

Article Google Scholar

Bhattacharya, S., Datta, A., Berg, JM & Gangopadhyay, S. Études sur la mouillabilité de surface du poly(diméthyl)siloxane (PDMS) et du verre sous traitement oxygène-plasma et corrélation avec la force de liaison. J. Microelectromech. Syst. 14, 590–597 (2005).

Article CAS Google Scholar

Zhang, M., Wu, J., Wang, L., Xiao, K. & Wen, W. Une méthode simple pour fabriquer des structures PDMS multicouches pour les puces microfluidiques 3D. Puce de laboratoire 10, 1199–1203 (2010).

Article CAS Google Scholar

Mosadegh, B., Tavana, H., Lesher-Perez, SC et Takayama, S. Fabrication à haute densité de vannes microfluidiques normalement fermées par désactivation à motifs de polydiméthylsiloxane oxydé. Puce de laboratoire 11, 738–742 (2011).

Article CAS Google Scholar

Devadhasan, JP & Kim, J. Une plate-forme microfluidique à base de papier chimiquement fonctionnalisée pour la détection multiplex des métaux lourds. Sens. Actionneurs B Chem. 273, 18-24 (2018).

Article CAS Google Scholar

Lam, T., Devadhasan, JP, Howse, R. & Kim, J. Un dispositif analytique à base de papier microfluidique à motifs chimiques (C-microPAD) pour les diagnostics au point de service. Sci. Rep. 7, 1188 (2017).

Annonces d'article Google Scholar

Li, Z. & Kim, S.-J. Micromélange pulsatile utilisant des oscillateurs microfluidiques à tête d'eau. Chim. Ing. J. 313, 1364-1369 (2017).

Article CAS Google Scholar

Li, Z. & Kim, SJ Actionneurs microfluidiques autonomes pour la génération de flux séquentiel périodique. Sci Adv 5, eaat3080 (2019).

Article ADS CAS Google Scholar

Glass, NR, Tjeung, R., Chan, P., Yeo, LY & Friend, JR Dépôt d'organosilane pour les applications microfluidiques. Biomicrofluidique 5, 36501–365017 (2011).

Article Google Scholar

Bartholomeusz, DA, Boutte, RW & Andrade, JD Xurographie : Prototypage rapide de microstructures à l'aide d'un traceur de découpe. J. Microelectromech. Syst. 14, 1364-1374 (2005).

Article Google Scholar

Jenkins, AC & Chambers, GF Pressions de vapeur des composés de silicium. Ing. ind. Chim. 46, 2367-2369 (1954).

Article CAS Google Scholar

Liu, M., Sun, J. & Chen, Q. Influences de la température de chauffage sur les propriétés mécaniques du polydiméthylsiloxane. Sens. Actionneurs A 151, 42–45 (2009).

Article CAS Google Scholar

Lamberti, A., Quaglio, M., Sacco, A., Cocuzza, M. & Pirri, CF Adaptation de l'énergie de surface du verre par PDMS imprimé par contact. Appl. Le surf. Sci. 258, 9427–9431 (2012).

Article ADS CAS Google Scholar

Liu, XM, Thomason, JL & Jones, FR dans Silanes et autres agents de couplage (ed Mittal, KL) (Brill Academic Publishers, 2009).

Mathies, RA et al. Faisabilité de la détection de composés bioorganiques dans les panaches d'Encelade avec l'analyseur organique d'Encelade. Astrobiologie 17, 902–912 (2017).

Article ADS CAS Google Scholar

Afshinnekoo, E. et al. Caractéristiques biologiques fondamentales des vols spatiaux : faire progresser le domaine pour permettre l'exploration de l'espace lointain. Cellule 183, 1162-1184 (2020).

Article CAS Google Scholar

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Ce travail a été soutenu principalement par la subvention MatISSE de la NASA 80NSSC17K0600 et REDDI 80NSSC21K0447. En outre, J. Kim reconnaît le soutien financier de ce projet de l'Université de l'Utah. Tous les auteurs remercient la Raider Aerospace Society de la Texas Tech University pour leur soutien dans le lancement de la fusée pour les tests de stabilité. Ce travail a été effectué en partie au Utah Nanofab parrainé par le College of Engineering, le bureau du vice-président pour la recherche et l'initiative Utah Science Technology and Research (USTAR) de l'État de l'Utah. Les auteurs apprécient le soutien du personnel et des installations qui ont rendu ce travail possible.

Département de génie mécanique, Université de l'Utah, Salt Lake City, UT, 84112, États-Unis

Zachary Estlack et Jungkyu Kim

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Recherche conçue par ZE et JK ; ZE a effectué des recherches ; ZE et JK ont analysé les données ; et ZE et JK ont écrit le papier.

Correspondance avec Jungkyu Kim.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Estlack, Z., Kim, J. Fabrication d'un réseau de microvalves à l'aide d'une liaison sélective PDMS (polydiméthylsiloxane) par passivation au perfluorooctyl-trichlorosilane pour l'exploration spatiale à long terme. Sci Rep 12, 12398 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-16574-9

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Reçu : 01 février 2022

Accepté : 12 juillet 2022

Publié: 20 juillet 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-022-16574-9

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