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天津實驗室3D打印無掩膜光刻

來源: 發布時間:2021-12-31

事實上,雙光子聚合加工是在2001年開始真正應用在微納制造領域的,其先驅者是東京大阪大學的Kawata教授以及孫洪波教授。當時這個實驗室在nature上發表的一篇工作,也就是傳說中的納米牛引起了極大的轟動:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,這篇文獻中還進行了另外一個更厲害的工作,這兩位教授做出了當時世界上特別小的彈簧振子,其加工分辨率達到了120nm,超越了衍射極限,同時還沒有使用諸如近場加工之類的不太通用的解決方案,而是單純的利用了材料的性質。Nanoscribe公司于2018年底推出了全新的微納3D打印系統。天津實驗室3D打印無掩膜光刻

天津實驗室3D打印無掩膜光刻,3D打印

由Nanoscribe研發的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手澳大利亞醫學研究中心的科學家們新研發的微型內窺鏡。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。江蘇TPP3D打印系統從納米結構到高精度的毫米級的物體打印展示出了3D打印機的出色功能。

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Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2雙光子無掩模光刻系統的設計多功能性配合打印材料的多方面選擇性,可以實現微機械元件的制作,例如用光敏聚合物,納米顆粒復合物,或水凝膠打印的遠程操控可移動微型機器人,并可以選擇添加金屬涂層。此外,微納米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微機電系統(MEMS)。雙光子灰度光刻技術可以一步實現真正具有出色形狀精度的多級衍射光學元件(DOE),并且滿足DOE納米結構表面的橫向和縱向分辨率達到亞微米量級。由于需要多次光刻,刻蝕和對準工藝,衍射光學元件(DOE)的傳統制造耗時長且成本高。而利用增材制造即可簡單一步實現多級衍射光學元件,可以直接作為原型使用,也可以作為批量生產母版工具。

借助Nanoscribe的3D微納加工技術,您可以實現亞細胞結構的三維成像,適用于細胞研究和芯片實驗室應用(lab-on-a-chip)。我們的客戶成功使用Nanoscribe雙光子無掩模光刻系統制作了3D細胞支架來研究細胞生長、遷移和干細胞分化。此外,3D微納加工技術還可以應用在微創手術的生物醫學儀器,包括植入物,微針和微孔膜等制作。Nanoscribe的無掩模光刻系統在三維微納制造領域是一個不折不扣的多面手,由于其出色的通用性、與材料的普適性和便于操作的軟件工具,在科學和工業項目中備受青睞。這種可快速打印的微結構在科研、手板定制、模具制造和小批量生產中具有廣闊的應用前景。也就是說,在納米級、微米級以及中尺度結構上,可以直接生產用于工業批量生產的聚合物母版。微納米3D打印公司Nanoscribe,納米精度的樹脂新材料,打印微創手術用的微型針頭,微透鏡精密器件。

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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。把3D打印做大很難,做小同樣也不容易,這兩個方向都蘊含著大量的創新機會。北京微納米3D打印設備

微納尺度3D打印能批量復制微小結構,制造出真正處于微觀級別的器件,實現了一般3D打印無法企及的精度。天津實驗室3D打印無掩膜光刻

為了進一步提升技術先進性,科研人員又在新材料研發的過程中發現了巨大的潛力。一方面,利用SCRIBE新技術的情況下,高折射率的光刻膠可進一步拓展對打印結構的光學性能的調節度。另一方面,低自發熒光的可打印材料非常適用于生物成像領域。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熒光的IP-Visio已經為接下來的研究提供了進一步的可能。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。天津實驗室3D打印無掩膜光刻

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