雙光子聚合微納3D打印工藝

由Nanoscribe研發(fā)的IP系列光刻膠是用于特別高分辨率微納3D打印的標(biāo)準(zhǔn)材料。所打印的亞微米級(jí)別分辨率器件具有特別高的形狀精度，屬于目前市場(chǎng)上易于操作的“負(fù)膠”。IP樹脂作為高效的打印材料，是Nanoscribe微納加工解決方案的基本組成部分之一。我們提供針對(duì)優(yōu)化不同光刻膠和應(yīng)用領(lǐng)域的高級(jí)配套軟件，從而簡(jiǎn)化3D打印工作流程并加快科研和工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)迭代周期，包括仿生表面，微光學(xué)元件，機(jī)械超材料和3D細(xì)胞支架等。世界上頭一臺(tái)雙光子灰度光刻（2GL®）系統(tǒng)QuantumX實(shí)現(xiàn)了2D和2.5D微納結(jié)構(gòu)的增材制造。該無掩模光刻系統(tǒng)將灰度光刻的出色性能與Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)的精度和靈活性相結(jié)合，從而達(dá)到亞微米分辨率并實(shí)現(xiàn)對(duì)體素大小的超快控制，自動(dòng)化打印以及特別高的形狀精度和光學(xué)質(zhì)量表面。

納糯三維科技（上海）有限公司Nanoscribe供應(yīng)高精度微納3D打印系統(tǒng)系列產(chǎn)品。雙光子聚合微納3D打印工藝

    高精度和復(fù)雜性：微納3D打印系統(tǒng)可以在微米和納米尺度上實(shí)現(xiàn)高精度的打印，從而制造出具有復(fù)雜幾何形狀和微觀結(jié)構(gòu)的零件。這使得它在生物醫(yī)學(xué)、電子、光學(xué)和航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，微納3D打印技術(shù)可以用于制造生物材料、醫(yī)療器械、藥物載體、細(xì)胞和組織培養(yǎng)等，有助于提高醫(yī)療診斷水平。定制化設(shè)計(jì)：微納3D打印系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求定制設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化和定制化生產(chǎn)。這為設(shè)計(jì)師提供了更大的設(shè)計(jì)自由度，使得他們可以更容易地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。材料利用率高：與傳統(tǒng)的加工方法相比，微納3D打印系統(tǒng)的材料利用率更高。在打印過程中，只有需要的材料才會(huì)被使用，而不需要的材料則會(huì)被避免使用，這有助于降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。技術(shù)多樣性和靈活性：微納3D打印技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可用材料種類多、無需激光、無需真空、無需液態(tài)試劑等優(yōu)點(diǎn)，能制造高精度復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料。此外，它在復(fù)雜3D微納結(jié)構(gòu)、高深寬比微納結(jié)構(gòu)、多材料和多尺度的微納結(jié)構(gòu)、平行模式打印多個(gè)微納結(jié)構(gòu)以及嵌入異質(zhì)結(jié)構(gòu)制造方面具有突出的潛力和優(yōu)勢(shì)。 靜安區(qū)雙光子聚合微納3D打印服務(wù)商雙光子零件可以3D打印出小于100nm分辨率物體。

QuantumXshape在3D微納加工領(lǐng)域非常出色的精度，比肩于Nanoscribe公司在表面結(jié)構(gòu)應(yīng)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(diào)制比和超精細(xì)處理網(wǎng)格，從而實(shí)現(xiàn)亞體素的尺寸控制。此外，受益于雙光子灰度光刻對(duì)體素的微調(diào)，該系統(tǒng)在表面微結(jié)構(gòu)的制作上可達(dá)到超光滑，同時(shí)保持高精度的形狀控制。QuantumXshape不只是應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、微光學(xué)、MEMS、微流道、表面工程學(xué)及其他很多領(lǐng)域中器件的快速原型制作的理想工具，同時(shí)也成為基于晶圓的小結(jié)構(gòu)單元的批量生產(chǎn)的簡(jiǎn)易工具。通過系統(tǒng)集成觸控屏控制打印文件來很大程度提高實(shí)用性。通過系統(tǒng)自帶的nanoConnectX軟件來進(jìn)行打印文件的遠(yuǎn)程監(jiān)控及多用戶的使用配置，實(shí)現(xiàn)推動(dòng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化及基于晶圓批量效率生產(chǎn)。 

為了探索待測(cè)物微納米表面形貌，探針掃描成像技術(shù)一直是理論研究和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。然而，由于掃描探針受限于傳統(tǒng)加工工藝，在組成材料和幾何構(gòu)造等方面在過去幾十年中沒有明顯的研究進(jìn)展，這也限制了基于力傳感反饋的測(cè)量性能。如何減少甚至避免因此帶來的柔軟樣品表面的形變，以實(shí)現(xiàn)對(duì)原始表面的精確成像一直是一個(gè)重要議題。Nanoscribe公司的系列產(chǎn)品是基于雙光子聚合原理的高精度微納3D打印系統(tǒng)，雙光子聚合技術(shù)是實(shí)現(xiàn)微納尺度3D打印有效的技術(shù)，其打印物體的特別小特征尺寸可達(dá)亞微米級(jí)，并可達(dá)到光學(xué)質(zhì)量表面的要求。NanoscribePhotonicProfessionalGT2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(jiǎn)潔性，以及普遍的材料-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(shù)和應(yīng)用。

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(jiǎn)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。

從納米結(jié)構(gòu)到高精度的毫米級(jí)的物體打印展示出了微納3D打印的出色功能。江蘇科研微納3D打印

短期看，3D打印是傳統(tǒng)制造的補(bǔ)充，而不是替代。雙光子聚合微納3D打印工藝

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。  雙光子聚合微納3D打印工藝