ESCARGOT - Verfahren

Eine Methode zur effizienten Entwicklung von mikrofluidischen Bauteilen ist die ESCARGOT-Methode (Embedded SCAffold RemovinG Open Technology). Dabei wird die Negativform einer Kanalstruktur beispielweise mittels 3D-Druck aus einem löslichen Material (z.B. ABS) gefertigt. Diese Struktur wird in ein noch flüssiges Polymer eingesetzt, welches das Hauptmaterial des fluidischen Bauteils bildet. Hierfür eignet sich besonders Polydimethylsiloxan (PDMS). PDMS verfügt über eine Reihe von Eigenschaften, welche sowohl für die Verwendung in dieser Fertigungsmethode als auch für viele potenzielle Anwendungen attraktiv sind: es ist elastisch, biokompatibel, thermisch beständig, optisch transparent und gasdurchlässig. 

Nach dem Aushärten des PDMS wird die Kanalstruktur durch ein Lösemittel aufgelöst, sodass ein Kanal in der PDMSStruktur verbleibt. Vorteil der ESCARGOT-Methode ist die einfache Herstellung komplexer, dreidimensionaler Strukturen. Neben Kanälen lassen sich so auch weitere Bauelemente wie Ventile oder Pumpen herstellen. Die einzelnen Elemente können zu einer Vielzahl von Anwendungen kombiniert werden. Durch die Verarbeitung des Polymers in flüssiger Form ist es zudem möglich auch weitere Komponenten, wie z.B. Elektronik-Elemente fest mit in ein Bauteil zu integrieren. Die AG Mikrotechnik der Westfälischen Hochschule nutzt das ESCARGOT-Verfahren zur Lösung verschiedener Entwicklungaufgaben.

 

Tröpfchenerzeugung in einer Mikro-struktur mit einer Peristaltikpumpe zur Weiterleitung des Fluids
Spektralsensor: Kanalstruktur mit eingegossener Elektronik zur optischen Vermessung eines Fluids