江蘇TPP3D打印三維光刻

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-08-02

作為全球頭一臺(tái)雙光子灰度光刻激光直寫系統(tǒng),QuantumX可以打印出具有出色形狀精度和光學(xué)質(zhì)量表面的高精度微納光學(xué)聚合物母版,可適用于批量生產(chǎn)的流水線工業(yè)程序,例如注塑,熱壓花和納米壓印等加工流程,從而拓展微納加工工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。2GL與這些批量生產(chǎn)流水線工業(yè)程序的結(jié)合得益于新技術(shù)的亞微米分辨率和靈活性的特點(diǎn),同時(shí)縮短創(chuàng)新微納光學(xué)器件(如衍射和折射光學(xué)器件)的整體制造時(shí)間。Nanoscribe的QuantumX打印系統(tǒng)非常適合DOE的制作。該系統(tǒng)的無(wú)掩模光刻解決方案可以滿足衍射光學(xué)元件所需的橫向和縱向高分辨率要求?;陔p光子灰度光刻技術(shù)(2GL®)的QuantumX打印系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一氣呵成的制作,即一步打印多級(jí)衍射光學(xué)元件,并以經(jīng)濟(jì)高效的方法將多達(dá)4,096層的設(shè)計(jì)加工成離散的或準(zhǔn)連續(xù)的拓?fù)?。微納3D打印的精度能達(dá)到細(xì)觀、微觀和納觀(即十億分之一米)級(jí)別。江蘇TPP3D打印三維光刻

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Nanoscribe的PhotonicProfessional設(shè)備可用于將不同折射率的龍勃透鏡和其他自由形狀的光學(xué)組件打印于微孔支架材料上(例如孔狀硅材及二氧化硅)。突出特點(diǎn)是不再像常規(guī)的雙光子聚合(2PP)那樣在基體表面進(jìn)行直寫,而是在孔型支架內(nèi)。通過(guò)調(diào)整直寫激光的曝光參數(shù)可以改變微孔支架內(nèi)材料的聚合量,從而影響打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技術(shù)(通過(guò)激光束曝光控制的亞表面折射率)可以在保證亞微米級(jí)別的空間分辨率同時(shí),對(duì)折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過(guò)0.3。為了證明SCRIBE新技術(shù)的巨大潛力,科研人員打印了眾多令人矚目的光學(xué)組件,例如已經(jīng)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(guò)色散透鏡聚焦的光因波長(zhǎng)不同焦點(diǎn)位置也不盡相同。通過(guò)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(qiáng)度和折射率高度相關(guān),同時(shí)將打印的雙透鏡中的每個(gè)單獨(dú)透鏡可視化。江蘇TPP3D打印三維光刻N(yùn)anoscribe在中國(guó)的子公司納糯三維科技(上海)有限公司邀你一起探討3D打印未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

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為了進(jìn)一步提升技術(shù)先進(jìn)性,科研人員又在新材料研發(fā)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了巨大的潛力。一方面,利用SCRIBE新技術(shù)的情況下,高折射率的光刻膠可進(jìn)一步拓展對(duì)打印結(jié)構(gòu)的光學(xué)性能的調(diào)節(jié)度。另一方面,低自發(fā)熒光的可打印材料非常適用于生物成像領(lǐng)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(fā)熒光的IP-Visio已經(jīng)為接下來(lái)的研究提供了進(jìn)一步的可能。為了證明SCRIBE新技術(shù)的巨大潛力,科研人員打印了眾多令人矚目的光學(xué)組件,例如已經(jīng)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(guò)色散透鏡聚焦的光因波長(zhǎng)不同焦點(diǎn)位置也不盡相同。通過(guò)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(qiáng)度和折射率高度相關(guān),同時(shí)將打印的雙透鏡中的每個(gè)單獨(dú)透鏡可視化。

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。多層衍射光學(xué)元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通過(guò)在掃描平面內(nèi)調(diào)制激光功率來(lái)完成,從而減少多層微制造所需的打印時(shí)間。Nanoscribe表示,折射微光學(xué)也受益于2GL工藝的加工能力,可制作單個(gè)光學(xué)元件、填充因子高達(dá)100%的陣列,以及可以在直接和無(wú)掩模工藝中實(shí)現(xiàn)各種形狀,如球面和非球面透鏡。QuantumX的軟件能實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控打印作業(yè),并通過(guò)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)。Nanoscribe是微納加工和3D打印領(lǐng)域的帶領(lǐng)者。

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事實(shí)上,雙光子聚合加工是在2001年開始真正應(yīng)用在微納制造領(lǐng)域的,其先驅(qū)者是東京大阪大學(xué)的Kawata教授以及孫洪波教授。當(dāng)時(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室在nature上發(fā)表的一篇工作,也就是傳說(shuō)中的納米牛引起了極大的轟動(dòng):《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,這篇文獻(xiàn)中還進(jìn)行了另外一個(gè)更厲害的工作,這兩位教授做出了當(dāng)時(shí)世界上特別小的彈簧振子,其加工分辨率達(dá)到了120nm,超越了衍射極限,同時(shí)還沒(méi)有使用諸如近場(chǎng)加工之類的不太通用的解決方案,而是單純的利用了材料的性質(zhì)。想要了解更多雙光子微納3D打印技術(shù)信息,敬請(qǐng)咨詢Nanoscribe中國(guó)分公司納糯三維科技(上海)有限公司。湖南3D打印三維微納米加工系統(tǒng)

Nanoscribe利用雙光子微光刻原理系列3D打印機(jī)能夠輕松打印出精細(xì)結(jié)構(gòu)分辨率高出100倍的三維微納器件。江蘇TPP3D打印三維光刻

來(lái)自德國(guó)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(wú)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(guò)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。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(guò)使用德國(guó)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(cè)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(cè)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)。江蘇TPP3D打印三維光刻