¿Qué es PDMS?
La solución PDMS debe prepararse antes de iniciar el proceso de moldeo inverso. Debido a que el PDMS no se puede curar a temperatura ambiente, es necesario agregar un agente de curado especial. La solución de PDMS está compuesta de prepolímero de PDMS y agente de curado mezclados en una proporción de masa de 10:1. Después de agitar bien, si aparece una gran cantidad de burbujas en la mezcla, aspírela en un balde de vacío (o déjela reposar durante más de 40 minutos) hasta que el gas mezclado se elimine por completo. Luego, conecte la plantilla de matriz de microlentes plana previamente preparada a la centrífuga, vierta lentamente una pequeña cantidad de solución PDMS en la matriz de microlentes, deje que se disperse lentamente y elimine las burbujas de aire, y ajuste la velocidad y el tiempo de la centrífuga en consecuencia. Para obtener un espesor uniforme de la malla PDMS (se usa una malla PDMS más gruesa para evitar que la película se hunda durante la presión negativa posterior), se usa nuevamente el método de recubrimiento por rotación. Después de aplicar una capa, deje reposar la película durante aproximadamente 1 minuto y luego hornee suavemente, buscando burbujas de aire antes de calentar. Si las burbujas de aire no se descargan por completo, se formarán al calentarse. Una vez completado el proceso de spin-coating, la película se hornea en un horno a 65°C durante 2 horas. Finalmente, se retira la película para obtener una plantilla PDMS flexible con un espesor de aproximadamente 450 micras, con el conjunto de microlentes cóncavo frente al conjunto de microlentes.
Primero ensamble el cuerpo principal y la cubierta removible en secuencia, y luego instale el molde en la plataforma a prueba de golpes. Luego se unió la membrana vaginal PDMS flexible a la parte superior del defecto esférico mecanizado en una tapa, y luego se colocó y conectó la cámara de inyección de microfluidos. Conecte una bomba de vacío para extraer aire. En este momento, la plantilla PDMS flexible se hunde bajo presión negativa y encaja firmemente en la cubierta para formar el arco que necesitamos. El diseño de la matriz de microagujeros aquí permite aplicar una fuerza más uniforme a la pantalla PDMS para que la presión negativa se distribuya uniformemente a través de la pantalla y minimice la anisotropía del estiramiento de la película. Una vez que se estabiliza la presión negativa, el tubo capilar se conecta a una bomba de jeringa de microfluidos (LSP04-1A, Langer Constant Flow Pump Co., Ltd.) para su unión. Una cierta cantidad de exceso se asegura a través de los orificios adhesivos y las rejillas de ventilación de la cámara de inyección de microfluidos para eliminar eficazmente posibles aire e impurezas. Finalmente, todo el dispositivo se coloca bajo un equipo UV y una vez que el material de moldeo se solidifica, se desmolda para obtener una matriz de microlentes curva.
Noa81 (Noland Optical Adhesivo 81, Noland Products Company) fue seleccionado como material de moldeo en el diseño. Tiene una transmitancia óptica excelente y mantiene una transmitancia de más de 90 en la longitud de onda de la luz visible. resistencia a los disolventes y no es quebradizo cuando está completamente curado. Debido a su elasticidad, la estructura puede aliviar las tensiones causadas por la vibración o cambios extremos en la temperatura ambiente, asegurando así el rendimiento a largo plazo de la estructura del ojo compuesto después del curado. Además, la velocidad de curado bajo luz UV es extremadamente rápida y el curado UV se puede completar en tan solo decenas de segundos, lo cual es muy importante para proteger el equipo de litografía UV.