德國實驗室3D打印微納加工系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2021-12-31

德國公司Nanoscribe是高精度增材制造技術的帶領開發(fā)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(jù)該公司稱,新的QuantumX形狀加入了該公司屢獲殊榮的QuantumX產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)(MEMS)應用的精度、輸出和可用性?;陔p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(tǒng)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25cm2的區(qū)域上都具有亞微米級精度。Nanoscribe的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示,該公司正在通過其新機器為科學和工業(yè)用途的晶圓級高精度微制造設定新標準。“雖然QuantumX已經(jīng)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(yè)中的快速原型制作和批量生產(chǎn)?!盢anoscribe的激光光刻系統(tǒng)用于3D打印世界上排名頭一位小的強度超高的3D晶格結構。德國實驗室3D打印微納加工系統(tǒng)

德國實驗室3D打印微納加工系統(tǒng),3D打印

Nanoscribe公司的PhotonicProfessionalGT2系統(tǒng)把雙光子聚合技術融入強大了3D打印工作流程,實現(xiàn)了各種不同的打印方案。雙光子聚合技術用于3D微納結構的增材制造,可以通過激光直寫而避免使用昂貴的掩模版和復雜的光刻步驟來創(chuàng)建3D和2.5D微結構制作。PhotonicProfessionalGT2系統(tǒng)可以實現(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配以比較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。我們的3D微納加工技術可以滿足您對于制作亞微米分辨率和毫米級尺寸的復雜微機械元件的要求。3D設計的多功能性對于制作復雜且響應迅速的高精度微型機械,傳感器和執(zhí)行器是至關重要的?;陔p光子聚合原理的激光直寫技術,可適用于您的任何新穎創(chuàng)意的快速原型制作;也適合科學家和工程師們在無需額外成本增加的前提下,實現(xiàn)不同參數(shù)的創(chuàng)新3D結構的制作。德國微納米3D打印設備Nanoscribe于2018年推出了用于微加工和無掩模光刻的Photonic Professional GT2 3D打印機。

德國實驗室3D打印微納加工系統(tǒng),3D打印

由Nanoscribe研發(fā)的IP系列光刻膠是用于特別高分辨率微納3D打印的標準材料。所打印的亞微米級別分辨率器件具有特別高的形狀精度,屬于目前市場上易于操作的“負膠”。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。我們提供針對優(yōu)化不同光刻膠和應用領域的高級配套軟件,從而簡化3D打印工作流程并加快科研和工業(yè)領域的設計迭代周期,包括仿生表面,微光學元件,機械超材料和3D細胞支架等。利用Nanoscribe的雙光子聚合微納3D打印技術,斯圖加特大學和阿德萊德大學的研究人員聯(lián)手澳大利亞醫(yī)學研究中心的科學家們新研發(fā)的微型內窺鏡。將12050微米直徑的微光學器件直接打印在光纖上,構建了一款功能齊全的超薄像差校正光學相干斷層掃描探頭。這是迄今有報道的尺寸低值排名優(yōu)先的自由曲面3D成像探頭,包括導管鞘在內的直徑只為0.457mm。

Nanoscribe雙光子聚合技術所具有的高設計自由度,可以在各種預先構圖的基板上實現(xiàn)波導和混合折射衍射光學器件等3D微納加工制作。結合Nanoscribe公司的高精度定位系統(tǒng),可以按設計需要精確地集成復雜的微納結構。由Nanoscribe研發(fā)的IP系列光刻膠是用于特別高分辨率微納3D打印的標準材料。所打印的亞微米級別分辨率器件具有特別高的形狀精度,屬于目前市場上易于操作的“負膠”。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。我們提供針對優(yōu)化不同光刻膠和應用領域的高級配套軟件,從而簡化3D打印工作流程并加快科研和工業(yè)領域的設計迭代周期,包括仿生表面,微光學元件,機械超材料和3D細胞支架等?;谖⒓{尺度的3D打印技術,可定制設計光學性能優(yōu)異、超高精度、超薄尺度的透鏡。

德國實驗室3D打印微納加工系統(tǒng),3D打印

Nanoscribe的PhotonicProfessional設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)。突出特點是不再像常規(guī)的雙光子聚合(2PP)那樣在基體表面進行直寫,而是在孔型支架內。通過調整直寫激光的曝光參數(shù)可以改變微孔支架內材料的聚合量,從而影響打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技術(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別的空間分辨率同時,對折射率的調節(jié)范圍甚至超過0.3。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(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?,F(xiàn)在全球明星大學中已經(jīng)多所已經(jīng)具有或許正在運用Nanoscribe3D打印機。北京實驗室3D打印三維光刻

Nanoscribe公司于2018年底推出了全新的微納3D打印系統(tǒng)。德國實驗室3D打印微納加工系統(tǒng)

Nanoscribe稱,QuantumX是世界上**基于雙光子灰度光刻技術(two-photongrayscalelithography,2GL)的工業(yè)系統(tǒng),目前該技術正在申請專利。2GL將灰度光刻技術與Nanoscribe的雙光子聚合技術相結合,可生產(chǎn)折射和衍射微光學以及聚合物母版的原型。多層衍射光學元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通過在掃描平面內調制激光功率來完成,從而減少多層微制造所需的打印時間。Nanoscribe表示,折射微光學也受益于2GL工藝的加工能力,可制作單個光學元件、填充因子高達100%的陣列,以及可以在直接和無掩模工藝中實現(xiàn)各種形狀,如球面和非球面透鏡。QuantumX的軟件能實時控制和監(jiān)控打印作業(yè),并通過交互式觸摸屏控制面板進行操作。為了更好地管理和安排用戶的項目,打印隊列支持連續(xù)執(zhí)行一系列打印作業(yè)。該軟件有程序向導,可在一開始就指導設計師和工程師完成打印作業(yè),并能夠接受任意光學設計的灰度圖像。例如,可接受高達32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件,以便使用Nanoscribe的QuantumX進行直接制造。德國實驗室3D打印微納加工系統(tǒng)

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