蘇州雙光子聚合微納3D打印材料

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-11-13

來自德國亞琛工業(yè)大學(xué)以及萊布尼茲材料研究所科學(xué)家們使用Nanoscribe的3D雙光子無掩模光刻系統(tǒng)以一種全新的方式制作帶有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道,該器件的非常重要部件是模擬蜘蛛噴絲頭的復(fù)雜噴嘴設(shè)計(jì)??茖W(xué)家們運(yùn)用Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP)打印微型通道的聚合物母版,并結(jié)合軟光刻技術(shù)做后續(xù)復(fù)制工作。隨后,在密閉的微流道中通過芯片內(nèi)3D微納加工技術(shù)直接制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)噴絲頭。這種集成復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)于傳統(tǒng)平面微流控芯片的全新方式為微納加工制造打開了新的大門。布魯塞爾自由大學(xué)的光子學(xué)研究小組(B-PHOT)的科學(xué)家們正在通過使用Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)(2PP)將光波導(dǎo)漏斗3D打印到光纖末端上來攻克將具有不同模場幾何形狀的兩個(gè)元件之間的光束進(jìn)行高效和穩(wěn)健耦合這個(gè)難題。這些錐形光束漏斗可調(diào)整SMF的模式場,以匹配光子芯片上光波導(dǎo)模式場。Nanoscribe的2PP技術(shù)將可調(diào)整模場的錐形體作為階躍折射率光波導(dǎo)光束。從原型到量產(chǎn),微納3D打印賦能精密制造,歡迎垂詢。蘇州雙光子聚合微納3D打印材料

蘇州雙光子聚合微納3D打印材料,微納3D打印

斯圖加特大學(xué)和阿德萊德大學(xué)的研究人員聯(lián)手澳大利亞醫(yī)學(xué)研究中心,共同合作研發(fā)了世界上特別小的3D打印微型內(nèi)窺鏡。該內(nèi)窺鏡所用到的微光學(xué)器件寬度只有125微米,可以用于直徑小于半毫米的血管內(nèi)進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。而這個(gè)精密的微光學(xué)器件是通過使用德國Nanoscribe公司的雙光子微納3D打印設(shè)備制作的。微型內(nèi)窺鏡可以幫助檢測人體動(dòng)脈內(nèi)的斑塊、血栓和膽固醇晶體,因此對(duì)于醫(yī)學(xué)檢測極其重要,可以有助于減少中風(fēng)和心臟病發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。來自不來梅大學(xué)微型傳感器、致動(dòng)器和系統(tǒng)(IMSAS)研究所的科學(xué)家們發(fā)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(tǒng),利用雙光子聚合原理(2PP)結(jié)合光刻技術(shù),將自由形式3D微流控混合元件集成到預(yù)制的晶圓級(jí)二維微流道中。該微型混合器可以處理高達(dá)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(xué)反應(yīng)、生物學(xué)測量和分析藥物等各種不同應(yīng)用。溫州工業(yè)微納3D打印供應(yīng)商納糯三維提供先進(jìn)的微納3D打印服務(wù),為您的創(chuàng)新加速。

蘇州雙光子聚合微納3D打印材料,微納3D打印

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2使用雙光子聚合(2PP)來產(chǎn)生幾乎任何3D形狀:晶格、木堆型結(jié)構(gòu)、自由設(shè)計(jì)的圖案、順滑的輪廓、銳利的邊緣、表面的和內(nèi)置倒扣以及橋接結(jié)構(gòu)。PhotonicProfessionalGT2結(jié)合了設(shè)計(jì)的靈活性和操控的簡潔性,以及比較廣的材料-基板選擇。因此,它是一個(gè)理想的科學(xué)儀器和工業(yè)快速成型設(shè)備,適用于多用戶共享平臺(tái)和研究實(shí)驗(yàn)室。Nanoscribe的3D無掩模光刻機(jī)目前已經(jīng)分布在30多個(gè)國家的前沿研究中,超過1,000個(gè)開創(chuàng)性科學(xué)研究項(xiàng)目是這項(xiàng)技術(shù)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和制造能力的特別好證明。Nanoscribe公司的PhotonicProfessionalGT2系統(tǒng)把雙光子聚合技術(shù)融入強(qiáng)大了3D打印工作流程,實(shí)現(xiàn)了各種不同的打印方案。雙光子聚合技術(shù)用于3D微納結(jié)構(gòu)的增材制造,可以通過激光直寫而避免使用昂貴的掩模版和復(fù)雜的光刻步驟來創(chuàng)建3D和2.5D微結(jié)構(gòu)制作。PhotonicProfessionalGT2系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精度上限的3D打印,突破了微納米制造的限制。該打印系統(tǒng)的易用性和靈活性的特點(diǎn)配以比較廣的打印材料選擇使其成為理想的實(shí)驗(yàn)研究儀器和多用戶設(shè)施。

微納3D打印是一種快速成形技術(shù),它運(yùn)用粉末狀金屬、塑料或其他可粘合材料,通過一層又一層的打印方式,來構(gòu)造物體。其技術(shù)原理主要包括將數(shù)據(jù)和原料放入微納3D打印機(jī)中,機(jī)器會(huì)按照程序?qū)a(chǎn)品一層層制造出來。在操作過程中,有些微納3D打印機(jī)會(huì)使用“噴墨”的方式,將一層極薄的液態(tài)塑料物質(zhì)噴涂在鑄模托盤上,然后通過紫外線處理并逐層堆疊,制造出三維物體。另一種方式則是采用“熔積成型”技術(shù),通過熔化塑料并沉積塑料纖維形成薄層,同時(shí)使用一種粉末微粒形成另一層極薄的粉末層,由液態(tài)粘合劑進(jìn)行固化,形成所需的三維結(jié)構(gòu)。微納3D打印具有成本低、方便快捷、效率高、模塊化定制和分辨率高等優(yōu)勢,在復(fù)雜三維微結(jié)構(gòu)、高深寬比微納結(jié)構(gòu)、嵌入異質(zhì)結(jié)構(gòu)、大面積宏/微結(jié)構(gòu)跨尺度制造方面具有明顯優(yōu)勢。此外,它還在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、電子科技等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,例如制造生物材料、醫(yī)療器械、飛機(jī)零部件以及電子元件等。隨著科技的進(jìn)步和市場的推動(dòng),微納3D打印技術(shù)正逐步成為制造業(yè)的重要發(fā)展方向,有望為未來的產(chǎn)品制造帶來**性的變革。如需更多信息,建議查閱微納3D打印相關(guān)的專業(yè)書籍或研究文獻(xiàn)。連接宏觀與微觀,微納 3D 打印讓精細(xì)結(jié)構(gòu)從想象變?yōu)榭捎|摸的現(xiàn)實(shí)。

蘇州雙光子聚合微納3D打印材料,微納3D打印

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2雙光子無掩模光刻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多功能性配合打印材料的多方面選擇性,可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械元件的制作,例如用光敏聚合物,納米顆粒復(fù)合物,或水凝膠打印的遠(yuǎn)程操控可移動(dòng)微型機(jī)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(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。雙光子灰度光刻技術(shù)可以一步實(shí)現(xiàn)真正具有出色形狀精度的多級(jí)衍射光學(xué)元件(DOE),并且滿足DOE納米結(jié)構(gòu)表面的橫向和縱向分辨率達(dá)到亞微米量級(jí)。由于需要多次光刻,刻蝕和對(duì)準(zhǔn)工藝,衍射光學(xué)元件(DOE)的傳統(tǒng)制造耗時(shí)長且成本高。而利用增材制造即可簡單一步實(shí)現(xiàn)多級(jí)衍射光學(xué)元件,可以直接作為原型使用,也可以作為批量生產(chǎn)母版工具。微納3D打印,精細(xì)到微米級(jí),讓微小結(jié)構(gòu)從設(shè)計(jì)圖變?yōu)橛|手可及的實(shí)物。蘇州雙光子聚合微納3D打印材料

通過多材料混合打印,可一次性成型具有梯度特性的微納復(fù)合器件。蘇州雙光子聚合微納3D打印材料

Nanoscribe稱,QuantumX是世界上基于雙光子灰度光刻技術(shù)(two-photongrayscalelithography,2GL)的工業(yè)系統(tǒng),目前該技術(shù)正在申請(qǐng)專利。2GL將灰度光刻技術(shù)與Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)相結(jié)合,可生產(chǎn)折射和衍射微光學(xué)以及聚合物母版的原型。QuantumX的軟件能實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控打印作業(yè),并通過交互式觸摸屏控制面板進(jìn)行操作。為了更好地管理和安排用戶的項(xiàng)目,打印隊(duì)列支持連續(xù)執(zhí)行一系列打印作業(yè)。該軟件有程序向?qū)?,可在一開始就指導(dǎo)設(shè)計(jì)師和工程師完成打印作業(yè),并能夠接受任意光學(xué)設(shè)計(jì)的灰度圖像。例如,可接受高達(dá)32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件,以便使用Nanoscribe的QuantumX進(jìn)行直接制造。在雙光子灰度光刻工藝中,激光功率調(diào)制和動(dòng)態(tài)聚焦定位在高掃描速度下可實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行,以便對(duì)每個(gè)掃描平面進(jìn)行全體素大小控制。Nanoscribe稱,QuantumX在每個(gè)掃描區(qū)域內(nèi)可產(chǎn)生簡單和復(fù)雜的光學(xué)形狀,具有可變的特征高度。離散和精確的步驟,以及本質(zhì)上為準(zhǔn)連續(xù)的形貌,可以在一個(gè)步驟中完成打印,而不需要多步光刻或多塊掩模制造。蘇州雙光子聚合微納3D打印材料