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。采用智能材料進(jìn)行微納打印,能使結(jié)構(gòu)具備環(huán)境響應(yīng)、自變形等特殊功能。芯片上微納3D打印服務(wù)
Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2使用雙光子聚合(2PP)來產(chǎn)生幾乎任何3D形狀:晶格、木堆型結(jié)構(gòu)、自由設(shè)計的圖案、順滑的輪廓、銳利的邊緣、表面的和內(nèi)置倒扣以及橋接結(jié)構(gòu)。PhotonicProfessionalGT2結(jié)合了設(shè)計的靈活性和操控的簡潔性,以及比較廣的材料-基板選擇。因此,它是一個理想的科學(xué)儀器和工業(yè)快速成型設(shè)備,適用于多用戶共享平臺和研究實(shí)驗(yàn)室。Nanoscribe的3D無掩模光刻機(jī)目前已經(jīng)分布在30多個國家的前沿研究中,超過1,000個開創(chuàng)性科學(xué)研究項目是這項技術(shù)強(qiáng)大的設(shè)計和制造能力特別好的證明。青浦區(qū)雙光子聚合微納3D打印服務(wù)微納3D打印,讓微小零件的定制化生產(chǎn)變得簡單、高效且成本可控。
德國公司Nanoscribe是高精度增材制造技術(shù)的帶領(lǐng)開發(fā)商,也是BICO集團(tuán)(前身為Cellin)的一部分,推出了一款新型高精度3D打印機(jī),用于制造微納米級的精細(xì)結(jié)構(gòu)。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(xué)、材料工程、微流體、微光學(xué)、微機(jī)械和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)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(shè)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(shù),Nanoscribe認(rèn)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(jié)構(gòu),在面積達(dá)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(jī)器為科學(xué)和工業(yè)用途的晶圓級高精度微制造設(shè)定新標(biāo)準(zhǔn)。“雖然QuantumX已經(jīng)通過雙光子灰度光刻技術(shù)推動了平面微光學(xué)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(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中的快速原型制作和批量生產(chǎn)?!?/p>
微納3D打印技術(shù)是一種高精度、高分辨率的增材制造技術(shù),其優(yōu)勢特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面:高精度和高分辨率:微納3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)微米級甚至納米級的打印精度,能夠制造出非常精細(xì)的結(jié)構(gòu)和零件。這種高精度和高分辨率的特性使得微納3D打印技術(shù)在制造微小零件、生物醫(yī)學(xué)器件、光學(xué)元件等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。材料多樣性:微納3D打印技術(shù)可以使用多種材料進(jìn)行打印,包括金屬、陶瓷、聚合物等。這種材料多樣性使得微納3D打印技術(shù)可以滿足不同領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿男枨?。定制化能力?qiáng):微納3D打印技術(shù)可以根據(jù)用戶的需求定制設(shè)計,并實(shí)現(xiàn)個性化生產(chǎn)。這種定制化能力為設(shè)計師提供了更大的設(shè)計自由度,可以滿足各種復(fù)雜、特異的需求。無需模具:傳統(tǒng)的制造方法通常需要制作模具來生產(chǎn)零件,而微納3D打印技術(shù)可以直接將設(shè)計好的模型打印成實(shí)體,省去了制作模具的步驟,縮短了制造周期,降低了成本。復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造能力:微納3D打印技術(shù)可以制造出具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件,這是傳統(tǒng)制造方法難以實(shí)現(xiàn)的。這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造能力使得微納3D打印技術(shù)在航空航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。節(jié)省材料:微納3D打印技術(shù)采用增材制造的方式,只在需要的地方添加材料。納米材料結(jié)合3D打印可提升器件功能性。
Nanoscribe的PhotonicProfessional設(shè)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(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。為了證明SCRIBE新技術(shù)的巨大潛力,科研人員打印了眾多令人矚目的光學(xué)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(diǎn)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(qiáng)度和折射率高度相關(guān),同時將打印的雙透鏡中的每個單獨(dú)透鏡可視化。從微米到納米尺度,3D打印技術(shù)為微納制造帶來前所未有的可能。崇明區(qū)工業(yè)微納3D打印價格
微納級打印能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝難以完成的精細(xì)結(jié)構(gòu)。芯片上微納3D打印服務(wù)
高精度和復(fù)雜性:微納3D打印系統(tǒng)可以在微米和納米尺度上實(shí)現(xiàn)高精度的打印,從而制造出具有復(fù)雜幾何形狀和微觀結(jié)構(gòu)的零件。這使得它在生物醫(yī)學(xué)、電子、光學(xué)和航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。例如,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,微納3D打印技術(shù)可以用于制造生物材料、醫(yī)療器械、藥物載體、細(xì)胞和組織培養(yǎng)等,有助于提高醫(yī)療診斷水平。定制化設(shè)計:微納3D打印系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求定制設(shè)計,從而實(shí)現(xiàn)個性化和定制化生產(chǎn)。這為設(shè)計師提供了更大的設(shè)計自由度,使得他們可以更容易地實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計。材料利用率高:與傳統(tǒng)的加工方法相比,微納3D打印系統(tǒng)的材料利用率更高。在打印過程中,只有需要的材料才會被使用,而不需要的材料則會被避免使用,這有助于降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。技術(shù)多樣性和靈活性:微納3D打印技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、可用材料種類多、無需激光、無需真空、無需液態(tài)試劑等優(yōu)點(diǎn),能制造高精度復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料。此外,它在復(fù)雜3D微納結(jié)構(gòu)、高深寬比微納結(jié)構(gòu)、多材料和多尺度的微納結(jié)構(gòu)、平行模式打印多個微納結(jié)構(gòu)以及嵌入異質(zhì)結(jié)構(gòu)制造方面具有突出的潛力和優(yōu)勢。芯片上微納3D打印服務(wù)