Polysiloxaan is een elastisch polymeer dat veel wordt gebruikt in fluïdica, optiek, en biomedische technologie. Het biedt gewenste eigenschappen voor microfabricage vanwege de gietbare en uithardbare eigenschappen.

Om kleinschalige structuren te produceren bestaande uit polysiloxaan, zachte lithografie wordt als standaardtechniek gebruikt in academische onderzoekslaboratoria.

Recente ontwikkelingen in digitale fabricage, in het bijzonder 3D-printen, hebben directe patroonvorming van polysiloxaan mogelijk gemaakt, zij het met strikte vereisten voor de eigenschappen van de drukinkten. Geschikte inkten zijn meestal zeer viskeus en snel uithardend. Voor 3D-printen, de vloeispanning of foto-uithardbare eigenschappen van de polysiloxaanharsen zijn vereist om ze in staat te stellen de gedrukte vorm te behouden.

De lage viscositeit van het additief-uithardende polysiloxaan maakt ze incompatibel voor het printen met direct ink writing (DIW) 3D-printers. Terwijl de lage viscositeit van de polysiloxaanhars zoals Sylgard 184 gemakkelijke extrusie door de mondstukken vergemakkelijkt, de reflow van de hars met patroon kan de afdrukgetrouwheid in gevaar brengen.

Onderzoekers van het Soft Fluidics Lab van de Singapore University of Technology and Design (SUTD) ontwikkelden een eenvoudige methode om reproduceerbare vlakke microstructuren bestaande uit polysiloxaan te fabriceren met in de handel verkrijgbare vloeibare polysiloxaanharsen zonder hun eigenschappen te veranderen.

In deze nieuw ontwikkelde aanpak hardbaar vloeibaar polysiloxaan met een viscositeit in het bereik van 1-100 Pa.s werd gedoseerd in een vloeistof die niet mengbaar was met de harsen zoals methanol, ethanol, en isopropanol. De contacthoek van het afgegeven polysiloxaan op het substraat nam toe van 20o in de lucht tot 100o in alcoholen. Door de toename van de contacthoeken konden de structuren van polysiloxaan met patroon behouden blijven tot uitharding, waarna de inbeddingsvloeistof gemakkelijk door verdamping werd verwijderd. De methode werd embedded ink writing (EIW) genoemd.

"Met EIW, polysiloxaan-inkten kunnen van een patroon worden voorzien op verschillende zachte en harde ondergronden zonder afbreuk te doen aan de hechting van het bedrukte polysiloxaan met het substraat, " verklaarde hoofdauteur Dr. Rahul Karyappa van SUTD.

"De aanwezigheid van inbeddingsmedia belemmerde de hechting van de polysiloxaanfilamenten niet in zowel laterale als verticale opstellingen, waardoor deze technologie effectief kan zijn, met name bij het vervaardigen van flexibele apparaten en microfluïdische apparaten met behulp van in de handel verkrijgbare PDMS-hars, " voegde hoofdonderzoeker toe, Universitair docent Michinao Hashimoto van SUTD.