Acoustophoretic printing.
Acoustophoretic printing.
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DOI：
10.1126/sciadv.aat1659
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发表时间：
2018-08
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Lewis JA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Foresti D;Kroll KT;Amissah R;Sillani F;Homan KA;Poulikakos D;Lewis JA
声泳打印能够使复杂的流体图案化，从载有细胞的水凝胶到液态金属。基于液滴的打印方法广泛用于从生物微阵列到增材制造的应用中。然而，常见的方法，如喷墨或电流体动力学印刷，仅适用于低粘度或特定的电磁特性的材料，分别。虽然空气中的声泳力与材料无关，但它们通常很弱，尚未用于打印材料。我们介绍了一种声泳打印方法，该方法能够对各种软材料进行按需滴墨图案化，包括粘度超过四个数量级（0.5至25，000 mPa·s）的牛顿流体和屈服应力流体（τ0 > 50 Pa）。通过利用亚波长法布里-珀罗谐振器的声学特性，我们已经产生了一个准确的，高度局部化的声泳力，可以超过两个数量级的重力喷射微升到纳升体积的液滴。声泳打印的多功能性通过在所需图案中图案化食物、光学树脂、液体金属和载有细胞的生物基质来证明。
Acoustophoretic printing enables patterning of complex fluids ranging from cell-laden hydrogels to liquid metals. Droplet-based printing methods are widely used in applications ranging from biological microarrays to additive manufacturing. However, common approaches, such as inkjet or electrohydrodynamic printing, are well suited only for materials with low viscosity or specific electromagnetic properties, respectively. While in-air acoustophoretic forces are material-independent, they are typically weak and have yet to be harnessed for printing materials. We introduce an acoustophoretic printing method that enables drop-on-demand patterning of a broad range of soft materials, including Newtonian fluids, whose viscosities span more than four orders of magnitude (0.5 to 25,000 mPa·s) and yield stress fluids (τ0 > 50 Pa). By exploiting the acoustic properties of a subwavelength Fabry-Perot resonator, we have generated an accurate, highly localized acoustophoretic force that can exceed the gravitational force by two orders of magnitude to eject microliter-to-nanoliter volume droplets. The versatility of acoustophoretic printing is demonstrated by patterning food, optical resins, liquid metals, and cell-laden biological matrices in desired motifs.
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影响因子：
48
作者：
Fuller FD;Gul S;Chatterjee R;Burgie ES;Young ID;Lebrette H;Srinivas V;Brewster AS;Michels-Clark T;Clinger JA;Andi B;Ibrahim M;Pastor E;de Lichtenberg C;Hussein R;Pollock CJ;Zhang M;Stan CA;Kroll T;Fransson T;Weninger C;Kubin M;Aller P;Lassalle L;Bräuer P;Miller MD;Amin M;Koroidov S;Roessler CG;Allaire M;Sierra RG;Docker PT;Glownia JM;Nelson S;Koglin JE;Zhu D;Chollet M;Song S;Lemke H;Liang M;Sokaras D;Alonso-Mori R;Zouni A;Messinger J;Bergmann U;Boal AK;Bollinger JM Jr;Krebs C;Högbom M;Phillips GN Jr;Vierstra RD;Sauter NK;Orville AM;Kern J;Yachandra VK;Yano J
通讯作者：
Yano J
影响因子：
16.6
作者：
Galliker, P.;Schneider, J.;Poulikakos, D.
通讯作者：
Poulikakos, D.
影响因子：
8.6
作者：
Christensen, J.;Martin-Moreno, L.;Garcia-Vidal, F. J.
通讯作者：
Garcia-Vidal, F. J.
影响因子：
16.6
作者：
Marzo A;Seah SA;Drinkwater BW;Sahoo DR;Long B;Subramanian S
通讯作者：
Subramanian S
影响因子：
8.6
作者：
Baresch, Diego;Thomas, Jean-Louis;Marchiano, Regis
通讯作者：
Marchiano, Regis