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Laser-assisted surface processing for functionalization of polymers on micro- and nano-scale

DOI:10.1007/s00542-019-04633-7 期刊:Microsystem Technologies 出版年份:2019 更新时间:2025-09-19 17:13:59
摘要: Rapid manufacturing of functionalized polymers enable a cost-ef?cient method for many applications in the biological, and medical sector. Laser structuring techniques differ for fast fabrication processes of thermoplastics. Here we report on direct UV laser ablation of polystyrene and polydimethylsiloxane to control wettability and bio-compatibility. For this purpose contact angle measurements and L929 cell growth experiments were performed as function of laser and process parameters. This work also describes the potential of laser-assisted hot embossing which has been introduced to replicate pre-fabricated micro- and nano-sized structures onto polymers proving it to be a cost-ef?cient and ?exible method for surface functionalization. Therefore, pre-fabricated laser-induced periodic surface structures have been manufactured as mould inserts using ultrafast laser radiation near the ablation threshold. These mould inserts can also be made of nickel, silicon or glass proving laser-assisted hot embossing to be a versatile tool for the functionalization of thermoplastics and meet the requirements for modern manufacturing with regard to quality and production ?exibility.
作者: Jan-Hendric Rakebrandt,Wilhelm P?eging,Yijing Zheng,Heino Besser,Tim Scharnweber,Hans Ju¨ rgen Seifert
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Investigating the effects of direct UV laser ablation and laser-assisted hot embossing on polystyrene and polydimethylsiloxane to control wettability and bio-compatibility for applications in the biological and medical sectors.

Direct UV laser ablation and laser-assisted hot embossing are effective methods for the functionalization of polymer surfaces, enabling control over wettability and bio-compatibility. These techniques offer potential for cost-efficient and flexible manufacturing of medical and biological devices.

The study is limited to polystyrene and polydimethylsiloxane, and the effects of laser parameters on other polymers were not explored. The scalability of the laser-assisted hot embossing process for industrial applications requires further investigation.

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