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Multimaterial 3D laser microprinting using an integrated microfluidic system

Mayer, Frederik 1; Richter, Stefan; Westhauser, Johann 1; Blasco, Eva 2; Barner-Kowollik, Christopher 2; Wegener, Martin 1
1 Institut für Angewandte Physik (APH), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Three-dimensional (3D) laser micro- and nanoprinting has become a versatile, reliable, and commercially available technology for the preparation of complex 3D architectures for diverse applications. However, the vast majority of structures published so far have been composed of only a single constituent material. Here, we present a system based on a microfluidic chamber integrated into a state-of-the-art laser lithography apparatus. This system is scalable in terms of the number of materials and eliminates the need to go back and forth between the lithography instrument and the chemistry room numerous times, with tedious realignment steps in between. As an application, we present 3D deterministic microstructured security features requiring seven different liquids: a nonfluorescent photoresist as backbone, two photoresists containing different fluorescent quantum dots, two photoresists with different fluorescent dyes, and two developers. Our integrated microfluidic 3D printing system opens the door to truly multimaterial 3D additive manufacturing on the micro- and nanoscale.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000090939
Veröffentlicht am 13.02.2019
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1126/sciadv.aau9160
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Zitationen: 122
Web of Science
Zitationen: 107
Dimensions
Zitationen: 131
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT 3D Matter Made to Order (3DMM2O)
Institut für Angewandte Physik (APH)
Institut für Biologische Grenzflächen (IBG)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Institut für Physikalische Chemie (IPC)
Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP)
Universität Karlsruhe (TH) – Interfakultative Einrichtungen (Interfakultative Einrichtungen)
Karlsruhe School of Optics & Photonics (KSOP)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 02.2019
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2375-2548
urn:nbn:de:swb:90-909397
KITopen-ID: 1000090939
HGF-Programm 43.23.01 (POF III, LK 01) Advanced Optical Lithography+Microscopy
Erschienen in Science advances
Verlag American Association for the Advancement of Science (AAAS)
Band 5
Heft 2
Seiten Article: eaau9160
Projektinformation EXC 2082; 3DMM2O (DFG, DFG EXSTRAT, EXC 2082/1, zu FOR_APH_20_03_25+08-58-20)
Bemerkung zur Veröffentlichung Gefördert durch den KIT-Publikationsfonds
Vorab online veröffentlicht am 08.02.2019
Nachgewiesen in Web of Science
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