Intertronics supporta l’Università di Sheffield con la ricerca bioelettronica

Quando il Dipartimento di ingegneria dei sistemi e del controllo automatico (ACSE) dell’Università di Sheffield stava cercando un modo per stampare accuratamente in 3D sensori bioelettronici, ha contattato Intertronics per il supporto. L’azienda ha fornito attrezzature per la miscelazione e l’erogazione per migliorare la consistenza e la qualità della miscela: ottenere una migliore definizione di stampa e ridurre i blocchi nell’ugello della stampante 3D.

Per migliorare il modo in cui vengono monitorati il ​​recupero da lesioni e la progressione delle condizioni neurologiche/muscoloscheletriche, il team ACSE sta sviluppando un guanto diagnostico che include diversi sensori bioelettronici stampati in 3D flessibili. I sensori sono formati da elastomeri mescolati con vari composti conduttivi di microparticelle e nanoparticelle, come grafite, platino e argento, che sono stampati in 3D sul materiale del guanto.

Il team ACSE utilizza una stampante 3D basata sull’estrusione per erogare piccole quantità di materiale. Tuttavia, durante l’erogazione, si formavano aggregati di particelle e la distribuzione delle particelle veniva alterata, causando l’ostruzione del materiale nell’ugello. Il team ACSE ha contattato Intertronics, che ha consigliato Preci-Tip Precision Dispensing Tips. Il loro design ha un percorso del fluido conico aerodinamico che offre portate del fluido più fluide e più elevate e una contropressione di erogazione inferiore rispetto alla maggior parte dei puntali di erogazione standard, con conseguente maggiore precisione e intasamento significativamente ridotto. Il loro raccordo Luer Lock standard del settore ha reso le parti compatibili con le apparecchiature esistenti dell’Università.

“Il cliente ha riferito che i Preci-Tips hanno funzionato bene sui loro siliconi altamente viscosi, hanno offerto un buon flusso, una buona rottura dei fluidi e hanno fermato gli agglomerati”, ha affermato Paul Whitehead, Strategic Account Manager di Intertronics. “I risultati sono stati una migliore definizione e un sistema più affidabile, senza blocchi durante il processo di stampa 3D. Tuttavia, ulteriori discussioni hanno rivelato che avevano difficoltà con la miscelazione delle miscele di polidimetilsilossano (PDMS) riempite”.

Il processo prevedeva la miscelazione di nanoparticelle nel PDMS molto viscoso per produrre un composito di grafite. Il team ACSE stava aggiungendo un solvente organico per ridurre la viscosità della miscela e quindi favorire la miscelazione. Il solvente doveva essere rimosso dopo la stampa, richiedendo test per confermare che non fosse rimasto solvente contaminante. C’erano considerazioni di salute e sicurezza per il team nell’utilizzo di questo approccio.

Intertronics ha quindi suggerito al team di prendere in considerazione la possibilità di provare un THINKY Mixer per ottenere un migliore successo di miscelazione. Queste macchine di miscelazione centrifughe planetarie industriali senza contatto utilizzano sia la rotazione che la rivoluzione del materiale in un contenitore con un’accelerazione di 400 G per ottenere risultati di miscelazione coerenti. In un THINKY Mixer, anche materiali ad altissima viscosità, come quelli utilizzati dall’ACSE, possono essere miscelati in pochi minuti. Il THINKY Mixer consente al team di documentare il tempo e la velocità esatti della miscelazione, il che rende tracciabili i parametri di processo.

“Il THINKY Mixer è un enorme miglioramento rispetto al nostro processo precedente e significa che possiamo ottenere risultati coerenti più rapidamente”, ha affermato Tom Paterson, Postdoctoral Research Associate presso l’Università di Sheffield. “Abbiamo eliminato la necessità di solventi, che eliminano una fase dal processo, migliorano la salute e la sicurezza ed eliminano i requisiti normativi per dimostrare che questo composto è stato rimosso. La qualità della miscela è estremamente buona, il miscelatore non introduce aria nella miscela e stiamo facendo un notevole risparmio di tempo”.