W pierwszej kolejności, przy użyciu drukarki 3D, w technologii fotopolimeryzacyjnej MSLA (masked stereolithography), wykonano model wzorcowy matrycy, złożonej z heksagonalnego szyku mikrosoczewek. Metoda MSLA wykorzystuje żywicę światłoutwardzalną i ekran LCD, służący do maskowania światła ultrafioletowego, w celu selektywnego utrwalenia kolejnych warstw wyrobu. Wysokość każdej warstwy wynosiła 10 µm, co skutkowało obecnością charakterystycznego efektu schodkowania na ściankach modelu. Dla wygładzenia powierzchni model na dziesięć minut poddano kąpieli w alkoholu izopropylowym, a następnie osuszono sprężonym azotem. Aby uzyskać optymalną gładkość powierzchni, model pokryto warstwą specjalistycznej żywicy o wysokiej przejrzystości, z wykorzystaniem technologii powlekania wirowego z prędkością 6000 obr./min. Na koniec model wzorcowy poddano odgazowaniu przez 48 h w temperaturze 55 °C.
Tak przygotowany model matrycy mikrosoczewek posłużył jako wzorzec do wytworzenia formy silikonowej. Zalany dwuskładnikową mieszanką silikonową model wzorcowy pozostawiono na całą dobę w temperaturze pokojowej dla zastygnięcia formy. Potem powierzchnię formy powleczono wirowo cienką warstwą żywicy, a następnie wypełniono płynną żywicą. Po utrwaleniu światłem UV, po upływie pół godziny, matryca była gotowa.
Wykonane w tej technologii matryce mikrosoczewek wykorzystano do budowy prototypowej instalacji mikroskopu mSIM (multifocal structured illumination microscope). Efekty pracy zweryfikowano przeprowadzając obserwacje materiału biologicznego i porównując ich wyniki z obserwacjami, przeprowadzonymi przy użyciu komercyjnej optyki. Pozytywne wyniki eksperymentu są dowodem nowych możliwości, które dzięki drukowi 3D i opracowanej metodologii stają otworem również przed badaczami, pozbawionymi dostępu do kosztownej aparatury optycznej.
optica.org
