2025-09-09 15:04:06
事實上,雙光子聚合加工是在2001年開始真正應用在微納制造領域的,其先驅者是東京大阪大學的Kawata教授以及孫洪波教授。當時這個實驗室在nature上發表的一篇工作,也就是傳說中的納米牛引起了極大的轟動:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,這篇文獻中還進行了另外一個更厲害的工作,這兩位教授做出了當時世界上特別小的彈簧振子,其加工分辨率達到了120nm,超越了衍射極限,同時還沒有使用諸如近場加工之類的解決方案,而是單純的利用了材料的性質。來自不來梅大學微型傳感器、致動器和系統(IMSAS)研究所的科學家們發明了一種全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系統,利用雙光子聚合原理(2PP)結合光刻技術,將自由形式3D微流控混合元件集成到預制的晶圓級二維微流道中。該微型混合器可以處理高達100微升/分鐘的高流速樣品,適用于藥物和納米顆粒制造,快速化學反應、生物學測量和分析藥物等各種不同應用。Nanoscribe利用雙光子微光刻原理系列3D打印機能夠輕松打印出精細結構分辨率高出100倍的三維微納器件。上海TPP3D打印微納加工系統
斯圖加特大學和阿德萊德大學的研究人員聯手澳大利亞醫學研究中心,共同合作研發了世界上特別小的3D打印微型內窺鏡。該內窺鏡所用到的微光學器件寬度只有125微米,可以用于直徑小于半毫米的血管內進行內窺鏡檢查。而這個精密的微光學器件是通過使用德國Nanoscribe公司的雙光子微納3D打印設備制作的。微型內窺鏡可以幫助檢測人體動脈內的斑塊、血栓和膽固醇晶體,因此對于醫學檢測極其重要,可以有助于減少中風和心臟病發作的風險。來自不來梅大學微型傳感器、致動器和系統(IMSAS)研究所的科學家們發明了一種全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系統,利用雙光子聚合原理(2PP)結合光刻技術,將自由形式3D微流控混合元件集成到預制的晶圓級二維微流道中。該微型混合器可以處理高達100微升/分鐘的高流速樣品,適用于藥物和納米顆粒制造,快速化學反應、生物學測量和分析藥物等各種不同應用。上海工業級3D打印無掩膜光刻Nanoscribe在中國的子公司納糯三維科技(上海)有限公司邀你一起探討3D打印的技術和應用。
德國公司Nanoscribe是高精度增材制造技術的帶領開發商,也是BICO集團(前身為Cellin)的一部分,推出了一款新型高精度3D打印機,用于制造微納米級的精細結構。據該公司稱,新的QuantumX形狀加入了該公司屢獲殊榮的QuantumX產品線,其晶圓處理能力使“3D微型零件的批量處理和小批量生產變得容易”。它有望顯著提高生命科學、材料工程、微流體、微光學、微機械和微機電系統(MEMS)應用的精度、輸出和可用性。基于雙光子聚合(2PP),一種提供比較高精度和完整設計自由度的增材制造方法和Nanoscribe專有的雙光子灰度光刻(2GL)技術,Nanoscribe認為直接激光寫入系統是微加工的比較好選擇幾乎任何2.5D或3D形狀的結構,在面積達25cm?的區域上都具有亞微米級精度。Nanoscribe的聯合創始人兼首席**官(CSO)MichaelThiel表示,該公司正在通過其新機器為科學和工業用途的晶圓級高精度微制造設定新標準。“雖然QuantumX已經通過雙光子灰度光刻技術推動了平面微光學器件的超快速制造,但我們希望QuantumX形狀能夠使基于雙光子聚合的高精度3D打印成為非常出色的高效可靠工具用于研究實驗室和工業中的快速原型制作和批量生產。”
為了進一步提升技術先進性,科研人員又在新材料研發的過程中發現了巨大的潛力。一方面,利用SCRIBE新技術的情況下,高折射率的光刻膠可進一步拓展對打印結構的光學性能的調節度。另一方面,低自發熒光的可打印材料非常適用于生物成像領域。Nanoscribe公司的IP系列光刻膠,例如具有高折射率的IP-n162和具有生物相容性和低自發熒光的IP-Visio已經為接下來的研究提供了進一步的可能。為了證明SCRIBE新技術的巨大潛力,科研人員打印了眾多令人矚目的光學組件,例如已經提到的龍勃透鏡。此外科研人員還打印了消色差雙合透鏡(如圖示)。通過色散透鏡聚焦的光因波長不同焦點位置也不盡相同。通過組合不同折射率的透鏡可幫助降低透鏡的色差。在給出的例子中,成像中的熒光強度和折射率高度相關,同時將打印的雙透鏡中的每個單獨透鏡可視化。可以制造出采用傳統方法制造不出來的、非常復雜的制件,且無需剔除邊角料,提高了材料的利用率。
Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2雙光子無掩模光刻系統的設計多功能性配合打印材料的多方面選擇性,可以實現微機械元件的制作,例如用光敏聚合物,納米顆粒復合物,或水凝膠打印的遠程操控可移動微型機器人,并可以選擇添加金屬涂層。此外,微納米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微機電系統(MEMS)。PhotonicProfessionalGT2系統可以實現精度上限的3D打印,突破了微納米制造的限制。該打印系統的易用性和靈活性的特點配以特別廣的打印材料選擇使其成為理想的實驗研究儀器和多用戶設施。無需機械加工或任何模具,能直接從計算機圖形數據中生成任何形狀的零件。上海進口3D打印設備
在科研領域,Nanoscribe 的系列3D打印設備幫助推動著微納光學,微機電系統等等領域的研究和發展。上海TPP3D打印微納加工系統
QuantumXshape是一款真正意義上的全能機型。基于雙光子聚合技術,該激光直寫系統不只是快速成型制作的特別好的機型,同時適用于基于晶圓上的任何亞微米精度的2.5D及3D形狀的規模化生產。QuantumXshape在3D微納加工領域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面結構應用上突破性的雙光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有賴于其高能力的體素調制比和超精細處理網格,從而實現亞體素的尺寸控制。此外,受益于雙光子灰度光刻對體素的微調,該系統在表面微結構的制作上可達到超光滑,同時保持高精度的形狀控制。上海TPP3D打印微納加工系統