来自德国亚琛工业大学以及莱布尼兹材料研究所科学家们使用Nanoscribe的3D双光子无掩模光刻系统以一种全新的方式制作带有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道,该器件的非常重要部件是模拟蜘蛛喷丝头的复杂喷嘴设计。科学家们运用Nanoscribe的双光子聚合技术(2PP)打印微型通道的聚合物母版,并结合软光刻技术做后续复制工作。随后,在密闭的微流道中通过芯片内3D微纳加工技术直接制作复杂结构喷丝头。这种集成复杂3D结构于传统平面微流控芯片的全新方式为微纳加工制造打开了新的大门。斯图加特大学和阿德莱德大学的研究人员联手澳大利亚医学研究中心,共同合作研发了世界上特别小的3D打印微型内窥镜。该内窥镜所用到的微光学器件宽度只有125微米,可以用于直径小于半毫米的血管内进行内窥镜检查。而这个精密的微光学器件是通过使用德国Nanoscribe公司的双光子微纳3D打印设备制作的。微型内窥镜可以帮助检测人体动脉内的斑块、血栓和胆固醇晶体,因此对于医学检测极其重要,可以有助于减少中风和心脏病发作的风险。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维带您一起探讨国内在双光子聚合技术领域的未来发展。卡尔斯鲁厄TPP双光子聚合3D打印

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2提供世界上分辨率非常高的3D无掩模光刻技术,用于快速,精度非常高的微纳加工,可以轻松3D微纳光学制作。可以搭配不同的基板,包括玻璃,硅晶片,光子和微流控芯片等,也可以实现芯片和光纤上直接打印。我们的3D微纳加工技术可以满足您对于制作亚微米分辨率和毫米级尺寸的复杂微机械元件的要求。3D设计的多功能性对于制作复杂且响应迅速的高精度微型机械,传感器和执行器是至关重要的。基于双光子聚合原理的激光直写技术,可适用于您的任何新颖创意的快速原型制作;也适合科学家和工程师们在无需额外成本增加的前提下,实现不同参数的创新3D结构的制作。微米级增材制造能够突破传统微纳光学设计的上限,借助Nanoscribe双光子聚合技术的出色的性能,可以轻松实现球形,非球形,自由曲面或复杂3D微纳光学元件制作,并具备出色的光学质量表面和形状精度。TPP双光子聚合三维光刻新型双光子聚合技术的操作原理是什么?

为了探索待测物微纳米表面形貌,探针扫描成像技术一直是理论研究和实验项目。然而,由于扫描探针受限于传统加工工艺,在组成材料和几何构造等方面在过去几十年中没有明显的研究进展,这也限制了基于力传感反馈的测量性能。如何减少甚至避免因此带来的柔软样品表面的形变,以实现对原始表面的精确成像一直是一个重要议题。Nanoscribe公司的系列产品是基于双光子聚合原理的高精度微纳3D打印系统,双光子聚合技术是实现微纳尺度3D打印有效的技术,其打印物体的特别小特征尺寸可达亚微米级,并可达到光学质量表面的要求。NanoscribePhotonicProfessionalGT2使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状:晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。PhotonicProfessionalGT2结合了设计的灵活性和操控的简洁性,以及普遍的材料-基板选择。因此,它是一个理想的科学仪器和工业快速成型设备,适用于多用户共享平台和研究实验室。
QuantumXshape在3D微纳加工领域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面结构应用上突破性的双光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有赖于其高能力的体素调制比和超精细处理网格,从而实现亚体素的尺寸控制。此外,受益于双光子灰度光刻对体素的微调,该系统在表面微结构的制作上可达到超光滑,同时保持高精度的形状控制。QuantumXshape不只是应用于生物医学、微光学、MEMS、微流道、表面工程学及其他很多领域中器件的快速原型制作的理想工具,同时也成为基于晶圆的小结构单元的批量生产的简易工具。通过系统集成触控屏控制打印文件来很大程度提高实用性。通过系统自带的nanoConnectX软件来进行打印文件的远程监控及多用户的使用配置,实现推动工业标准化及基于晶圆批量效率生产。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维为您揭秘什么是飞秒激光双光子聚合纳米光刻。

事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作,这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子,其加工分辨率达到了120nm,超越了衍射极限,同时还没有使用诸如近场加工之类的解决方案,而是单纯的利用了材料的性质。来自不来梅大学微型传感器、致动器和系统(IMSAS)研究所的科学家们发明了一种全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系统,利用双光子聚合原理(2PP)结合光刻技术,将自由形式3D微流控混合元件集成到预制的晶圆级二维微流道中。该微型混合器可以处理高达100微升/分钟的高流速样品,适用于药物和纳米颗粒制造,快速化学反应、生物学测量和分析药物等各种不同应用。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司为您讲解双光子聚合技术的特点和用途。卡尔斯鲁厄TPP双光子聚合3D打印
Nanoscribe将在未来在基于双光子聚合技术的3D微纳加工系统基础上进一步扩大产品组合实现多样化。卡尔斯鲁厄TPP双光子聚合3D打印
双光子聚合技术(2PP)是一种“纳米光学”3D打印方法,类似于光固化快速成型技术,未来学家ChristopherBarnatt认为这种技术未来可能会成为主流3D打印形式。国际上,维也纳科技大学的科学家们一致致力于提高感光性树脂性能和成像技术。而英国帝国理工学院还通过德国的Nanoscribe设备打印出只有100微米长的中国长城模型赠送给我们国家。NanoScribe这样的双光子聚合技术潜在的应用范围和影响力是很特殊的。其应用领域包括:光子学(Photonics):光子晶体、超颖材料、激光分布回馈术(DFBLasers)光子共振环、绕射光学微光子学(MicroOptics):微光学器件、整合型光学微流道技术(MicroFluidics):生医芯片系统、物质研究开发与分析、三维基础结构与微流道通路生命科学(LifeSciences):细胞外数组结构、干细胞分离术、细胞成长研究、细胞迁移研究、组织工程纳米与微米工艺(Nano-andMicrotechnology):超细分辨率光学掩膜、壁虎与莲花效应分析。 卡尔斯鲁厄TPP双光子聚合3D打印