Wetenschappers van onderzoeksinstituut MESA+ van de Universiteit Twente hebben een technologie ontwikkeld voor contactloze depositie van vloeistoffen op nanoschaal. Daarbij, ze maken gebruik van een elektrisch veld. Hun technologie zal leiden tot nieuwe 3D-toepassingen en kan van grote waarde zijn voor, bijvoorbeeld, cel onderzoek, nanolithografie en printbare elektronica. De bevindingen van de Twentse afdeling Mesoscale Chemical Systems zijn onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Technische Natuurkunde Brieven .

Bij conventionele technieken voor vloeibare depositie, druk wordt uitgeoefend op vloeistoffen, of capillaire krachten worden gebruikt. Dit gebeurt met behulp van een zogenaamde AFM (Atomic Force Microscopy) 'dip-pen'-sonde of een 'nano-vulpen'-sonde. Deze sondes zijn uitgerust met een tip die de vloeistof doordringt. Een nadeel van deze methode is dat verschillende elementen, zoals vochtigheid en vloeistof- of oppervlakte-eigenschappen, kan de depositie negatief beïnvloeden.

De contactloze depositiemethode met de AFM nano-vulpensonde zorgt voor een betrouwbare en snelle depositie van vloeistoffen op een schaal van 50 nanometer. Dit is te danken aan het gebruik van een elektrisch veld. Door een spanning aan te leggen, de vloeistoffen in de punt worden opgeladen. Het verschil met de lading van het oppervlak zorgt ervoor dat de vloeistof uit de sonde wordt getrokken. Een relatief lage spanning (60 Volt) kan al voldoende zijn. Naarmate de pulsduur toeneemt, het volume van de vloeibare depositie zal ook groeien.

Het nu gepubliceerde onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met het bedrijf SmartTip. Deze spin-off van de Universiteit Twente ontwikkelt en produceert slimme sondes met nieuwe functionaliteiten. Onderzoeker Joël Geerlings van de afdeling Mesoscale Chemical Systems verwacht dat er met de ontwikkeling van de nieuwe depositiemethode veel nieuwe mogelijke 3D-toepassingen in het verschiet liggen. "Denk aan een 3D-printer met resolutie op nanoschaal die een steiger (constructie) maakt voor celonderzoek." Andere toepassingen zijn arrays van DNA of eiwitten, fotonische kristallen, microfluïdische structuren, gedrukte elektronica en MEMS-structuren (micro-elektromechanische systemen) voor sensoren, bijvoorbeeld."