普陀區(qū)科研微納3D打印工藝

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(gè)精密的微光學(xué)器件是通過(guò)使用德國(guó)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(cè)人體動(dòng)脈內(nèi)的斑塊、血栓和膽固醇晶體，因此對(duì)于醫(yī)學(xué)檢測(cè)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(xiǎn)。來(lái)自不來(lái)梅大學(xué)微型傳感器、致動(dòng)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(jí)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(cè)量和分析藥物等各種不同應(yīng)用。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。普陀區(qū)科研微納3D打印工藝

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(guò)系統(tǒng)集成觸控屏控制打印文件來(lái)很大程度提高實(shí)用性。通過(guò)系統(tǒng)自帶的nanoConnectX軟件來(lái)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)。松江區(qū)芯片上微納3D打印三微光刻現(xiàn)在全球明星大學(xué)中已經(jīng)多所已經(jīng)具有或許正在運(yùn)用Nanoscribe3D打印機(jī)。

光學(xué)和光電組件的小型化對(duì)于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和電信以及傳感和成像的應(yīng)用至關(guān)重要。通過(guò)傳統(tǒng)的微納3D打印來(lái)制作自由曲面透鏡等其他新穎設(shè)計(jì)會(huì)有分辨率不足和光學(xué)質(zhì)量表面不達(dá)標(biāo)的缺陷，但是利用雙光子聚合原理則可以完美解決這些問(wèn)題。該技術(shù)不光可以用于在平面基板上打印微納米部件，還可以直接在預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案和拓?fù)渖暇_地直接打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)，包括光子集成電路，光纖頂端和預(yù)制晶片等。Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)所具有的高設(shè)計(jì)自由度，可以在各種預(yù)先構(gòu)圖的基板上實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)和混合折射衍射光學(xué)器件等3D微納加工制作。結(jié)合Nanoscribe公司的高精度定位系統(tǒng)，可以按設(shè)計(jì)需要精確地集成復(fù)雜的微納結(jié)構(gòu)。

QuantumXshape作為理想的快速成型制作工具，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)簡(jiǎn)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(tái)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I(yè)級(jí)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(jí)批量加工。高速3D微納加工系統(tǒng)QuantumXshape可實(shí)現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作。這種高質(zhì)量的打印效果是結(jié)合了特別先進(jìn)的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結(jié)果，同時(shí)還離不開(kāi)工業(yè)級(jí)飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅(jiān)固的花崗巖操作平臺(tái)。QuantumXshape具有先進(jìn)的激光焦點(diǎn)軌跡控制，可操控振鏡加速和減速至特別快的掃描速度，并以1MHz調(diào)制速率動(dòng)態(tài)調(diào)整激光功率。短期看，3D打印是傳統(tǒng)制造的補(bǔ)充，而不是替代。

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2提供世界上分辨率非常高的3D無(wú)掩模光刻技術(shù)，用于快速，精度非常高的微納加工，可以輕松3D微納光學(xué)制作?？梢源钆洳煌幕澹úＡ?，硅晶片，光子和微流控芯片等，也可以實(shí)現(xiàn)芯片和光纖上直接打印。我們的3D微納加工技術(shù)可以滿足您對(duì)于制作亞微米分辨率和毫米級(jí)尺寸的復(fù)雜微機(jī)械元件的要求。3D設(shè)計(jì)的多功能性對(duì)于制作復(fù)雜且響應(yīng)迅速的高精度微型機(jī)械，傳感器和執(zhí)行器是至關(guān)重要的?；陔p光子聚合原理的激光直寫(xiě)技術(shù)，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(xué)家和工程師們?cè)跓o(wú)需額外成本增加的前提下，實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)的創(chuàng)新3D結(jié)構(gòu)的制作。微米級(jí)增材制造能夠突破傳統(tǒng)微納光學(xué)設(shè)計(jì)的上限，借助Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)的出色的性能，可以輕松實(shí)現(xiàn)球形，非球形，自由曲面或復(fù)雜3D微納光學(xué)元件制作，并具備出色的光學(xué)質(zhì)量表面和形狀精度。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，微納3D打印會(huì)顛覆傳統(tǒng)制造，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的規(guī)模化，屬于產(chǎn)業(yè)顛覆。長(zhǎng)寧區(qū)生物微納3D打印激光直寫(xiě)

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事實(shí)上，雙光子聚合加工是在2001年開(kāi)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(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室在nature上發(fā)表的一篇工作，也就是傳說(shuō)中的納米牛引起了極大的轟動(dòng)：《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices：Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是，這篇文獻(xiàn)中還進(jìn)行了另外一個(gè)更厲害的工作，這兩位教授做出了當(dāng)時(shí)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(shí)還沒(méi)有使用諸如近場(chǎng)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(zhì)。普陀區(qū)科研微納3D打印工藝