Hàn nhựa laser cho các ứng dụng y tế

Một cải tiến trong công nghệ hàn laser

Một cải tiến trong công nghệ hàn laser giúp lần đầu tiên có thể ghép hai bộ phận bằng nhựa trong suốt về quang học.

Trước đây, quá trình hàn laser yêu cầu một phần nhựa trong hoặc “xuyên sáng” và một phần nhựa tối hoặc nhựa “hấp thụ” để năng lượng laser có thể đi qua nhựa trong và bị phần tối hấp thụ.

Quy trình “clear-on-clear”

Quy trình mới, được gọi là “clear-on-clear”, đặc biệt kịp thời, vì bộ dụng cụ xét nghiệm chẩn đoán trong ống nghiệm tại các điểm chăm sóc bệnh nhân, yêu cầu hộp mực thử nghiệm rõ ràng về mặt quang học, đang được sử dụng để phát hiện nhanh kháng nguyên COVID-19 và kháng thể. Công nghệ mới cũng mở ra những khả năng thiết kế mới bằng cách cho phép sử dụng nhiều loại polyme cho các thiết bị y tế, hệ thống phân phối thuốc và các sản phẩm thử nghiệm in vitro khác.
Quy trình mới với công nghệ lắng đọng siêu âm. Quá trình lắng đọng “xử lý trước” một trong những phần giao thoa trong suốt bằng chất hấp thụ laser tương thích sinh học bao gồm: thuốc nhuộm sắc tố hoặc vi hạt đen carbon lơ lửng trong chất lỏng như cồn isopropyl hoặc axeton.

Dung môi hấp thụ tia laser có thể được đưa đến bề mặt của một trong những bộ phận giao thoa trong suốt thông qua nhiều phương pháp. Nó có thể được trộn đều trong nhựa trước khi đúc, được áp dụng bằng quy trình in pad hoặc được phun lên một trong các bộ phận bằng nhựa bằng thiết bị lắng đọng phun siêu âm để có độ chính xác cao nhất. Trong trường hợp thứ hai, thuốc nhuộm hấp thụ tia laser sẽ lắng đọng trên bề mặt của một trong các bộ phận bằng cách sử dụng một dạng phun có chiều rộng nhỏ đến 0,5 mm.

Bằng cách áp dụng chất hấp thụ laser gốc dung môi lên bề mặt ghép nối của một bộ phận, công nghệ hàn laser giờ đây có thể nối các bộ phận rõ ràng với kết quả thẩm mỹ và chức năng vượt trội.

Cơ chế quy trình “clear-on-clear”

Trong quá trình hàn, các phần tử hấp thụ năng lượng laser và giải phóng nhiệt dẫn qua vùng hàn của hai phần và liên kết chúng với nhau dưới một lực kẹp được kiểm soát chính xác.
Hệ thống lắng đọng phun siêu âm được mô tả là “được thiết kế để lắng đọng một lượng nhỏ thuốc nhuộm sắc tố, được đo bằng microlit- µl với độ dày lớp phủ được đánh giá bằng hàng trăm nanomet-nm.
Quy trình lắng đọng dạng phun mới – được sử dụng để lắng đọng các lớp phủ siêu mỏng, siêu chính xác trên các stent y tế. Các đặc tính hấp thụ tia laser của dung môi tương thích sinh học và sự kết hợp thuốc nhuộm sắc tố mới được sử dụng trên tế bào quang điện. Công nghệ mới này liên quan đến một quy trình lặp đi lặp lại chuyển đổi quá trình phủ / lắng đọng / hàn từ vật liệu hấp thụ sang truyền dẫn, đỉnh điểm là vật liệu cuối cùng truyền sang hoàn toàn trong suốt.
Các bộ phận vi lỏng được sử dụng trong các thiết bị y tế ngày nay phải được kết dính đạt chuẩn trong khi vẫn duy trì kích thước chính xác, nhất quán dọc theo đường dẫn dòng chảy. Công nghệ hàn laser nhựa trong suốt mới – có thể tạo ra các đường dẫn chất lỏng phức tạp đạt chuẩn.

Hai bộ phận ghép nối trong suốt giờ đây có thể được hàn bằng tia laser bằng quy trình hàn mới, tạo ra các đường dẫn chất lỏng phức tạp một cách đáng tin cậy trong khi vẫn duy trì tỷ lệ khung hình vượt trội.