北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2022-01-08

QuantumXshape作為理想的快速成型制作工具,可實(shí)現(xiàn)通過簡單工作流程進(jìn)行高精度和高設(shè)計(jì)自由度的制作。作為2019年推出的頭一臺雙光子灰度光刻(2GL®)系統(tǒng)QuantumX的同系列產(chǎn)品,QuantumXshape提升了3D微納加工能力,即完美平衡精度和速度以實(shí)現(xiàn)高精度增材制造,以達(dá)到高水平的生產(chǎn)力和打印質(zhì)量??偠灾?,工業(yè)級QuantumX打印系統(tǒng)系列提供了從納米到中觀尺寸結(jié)構(gòu)的非常先進(jìn)的微制造工藝,適用于晶圓級批量加工。作為全球頭一臺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)的整體制造時間。Nanoscribe中國分公司-納糯三維邀您一起探討研究國內(nèi)外在雙光子聚合技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展。北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng),雙光子聚合

雙光子聚合是物質(zhì)在發(fā)生雙光子吸收后所引發(fā)的光聚合過程。雙光子吸收是指物質(zhì)的一個分子同時吸收兩個光子的過程,只能在強(qiáng)激光作用下發(fā)生,是一種強(qiáng)激光下光與物質(zhì)相互作用的現(xiàn)象,屬于三階非線性效應(yīng)的一種。雙光子吸收的發(fā)生主要在脈沖激光所產(chǎn)生的特別強(qiáng)激光的焦點(diǎn)處,光路上其他地方的激光強(qiáng)度不足以產(chǎn)生雙光子吸收,而由于所用光波長較長,能量較低,相應(yīng)的單光子過程不能發(fā)生,因此,雙光子過程具有良好的空間選擇性。雙光子聚合利用了雙光子吸收過程對材料穿透性好、空間選擇性高的特點(diǎn),在三維微加工、高密度光儲存及生物醫(yī)療領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景,近年來已成為全球高新技術(shù)領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。江蘇3D打印雙光子聚合微納加工系統(tǒng)Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)有助力微流控芯片在3D打印技術(shù)上的突破。

北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng),雙光子聚合

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)時這個實(shí)驗(yàn)室在nature上發(fā)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(xiàn)中還進(jìn)行了另外一個更厲害的工作,這兩位教授做出了當(dāng)時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(zhì)。來自不來梅大學(xué)微型傳感器、致動器和系統(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。

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)。科學(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。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脈內(nèi)的斑塊、血栓和膽固醇晶體,因此對于醫(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。Nanoscribe中國分公司-納糯三維帶您一起探討國內(nèi)在雙光子聚合技術(shù)領(lǐng)域的未來發(fā)展。

北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng),雙光子聚合

科學(xué)家們基于Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP),發(fā)明了GRIN光學(xué)微納制造工藝。這種新的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了簡單一步操作即可同時控制幾何形狀和折射率來打印自由曲面光學(xué)元件。憑借這種全新的制造工藝,科學(xué)家們完成了令人印象深刻的展示制作,打印了世界上特別小的可聚焦可見光的龍勃透鏡(15μm直徑)。相似于人類眼睛晶狀體的梯度,這種球面晶狀體的折射率向中心逐漸增加,使其具有獨(dú)特的聚光特性。Nanoscribe的PhotonicProfessional打印系統(tǒng)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別的空間分辨率同時,對折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過0.3。雙光子聚合是一種光刻工藝,主要使用超短脈沖激光來固化液體光敏材料。江蘇3D打印雙光子聚合微納加工系統(tǒng)

NanoScribe的雙光子聚合技術(shù)在光子學(xué)領(lǐng)域運(yùn)用特別廣。北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

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,同時也成為基于晶圓的小結(jié)構(gòu)單元的批量生產(chǎn)的簡易工具。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)推動工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化及基于晶圓批量效率生產(chǎn)。北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

納糯三維科技(上海)有限公司是一家作為Nanoscribe在中國全資子公司,納糯三維科技(上海)有限公司可進(jìn)行三維打印科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開發(fā),技術(shù)轉(zhuǎn)讓,技術(shù)咨詢,技術(shù)服務(wù),三維打印設(shè)備,光電機(jī)一體化設(shè)備和相關(guān)零配件的批發(fā),進(jìn)出口,傭金代理,并提供相關(guān)配套服務(wù),貿(mào)易信息咨詢,企業(yè)管理咨詢。的公司,致力于發(fā)展為創(chuàng)新務(wù)實(shí)、誠實(shí)可信的企業(yè)。納糯三維深耕行業(yè)多年,始終以客戶的需求為向?qū)?,為客戶提?**的PPGT2,Quantum X系列,雙光子微納激光直寫系統(tǒng),雙光子微納光刻系統(tǒng)。納糯三維始終以本分踏實(shí)的精神和必勝的信念,影響并帶動團(tuán)隊(duì)取得成功。納糯三維始終關(guān)注儀器儀表市場,以敏銳的市場洞察力,實(shí)現(xiàn)與客戶的成長共贏。