普陀區(qū)科研微納3D打印工藝

斯圖加特大學和阿德萊德大學的研究人員聯(lián)手澳大利亞醫(yī)學研究中心，共同合作研發(fā)了世界上特別小的3D打印微型內窺鏡。該內窺鏡所用到的微光學器件寬度只有125微米，可以用于直徑小于半毫米的血管內進行內窺鏡檢查。而這個精密的微光學器件是通過使用德國Nanoscribe公司的雙光子微納3D打印設備制作的。微型內窺鏡可以幫助檢測人體動脈內的斑塊、血栓和膽固醇晶體，因此對于醫(yī)學檢測極其重要，可以有助于減少中風和心臟病發(fā)作的風險。來自不來梅大學微型傳感器、致動器和系統(tǒng)(IMSAS)研究所的科學家們發(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）結合光刻技術，將自由形式3D微流控混合元件集成到預制的晶圓級二維微流道中。該微型混合器可以處理高達100微升/分鐘的高流速樣品，適用于藥物和納米顆粒制造，快速化學反應、生物學測量和分析藥物等各種不同應用。從納米結構到高精度的毫米級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微納加工領域非常出色的精度，比肩于Nanoscribe公司在表面結構應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制比和超精細處理網(wǎng)格，從而實現(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，該系統(tǒng)在表面微結構的制作上可達到超光滑，同時保持高精度的形狀控制。QuantumXshape不只是應用于生物醫(yī)學、微光學、MEMS、微流道、表面工程學及其他很多領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構單元的批量生產的簡易工具。通過系統(tǒng)集成觸控屏控制打印文件來很大程度提高實用性。通過系統(tǒng)自帶的nanoConnectX軟件來進行打印文件的遠程監(jiān)控及多用戶的使用配置，實現(xiàn)推動工業(yè)標準化及基于晶圓批量效率生產。松江區(qū)芯片上微納3D打印三微光刻現(xiàn)在全球明星大學中已經多所已經具有或許正在運用Nanoscribe3D打印機。

光學和光電組件的小型化對于實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和電信以及傳感和成像的應用至關重要。通過傳統(tǒng)的微納3D打印來制作自由曲面透鏡等其他新穎設計會有分辨率不足和光學質量表面不達標的缺陷，但是利用雙光子聚合原理則可以完美解決這些問題。該技術不光可以用于在平面基板上打印微納米部件，還可以直接在預先設計的圖案和拓撲上精確地直接打印復雜結構，包括光子集成電路，光纖頂端和預制晶片等。Nanoscribe雙光子聚合技術所具有的高設計自由度，可以在各種預先構圖的基板上實現(xiàn)波導和混合折射衍射光學器件等3D微納加工制作。結合Nanoscribe公司的高精度定位系統(tǒng)，可以按設計需要精確地集成復雜的微納結構。

QuantumXshape作為理想的快速成型制作工具，可實現(xiàn)通過簡單工作流程進行高精度和高設計自由度的制作。作為2019年推出的頭一臺雙光子灰度光刻(2GL®)系統(tǒng)QuantumX的同系列產品，QuantumXshape提升了3D微納加工能力，即完美平衡精度和速度以實現(xiàn)高精度增材制造，以達到高水平的生產力和打印質量。總而言之，工業(yè)級QuantumX打印系統(tǒng)系列提供了從納米到中觀尺寸結構的非常先進的微制造工藝，適用于晶圓級批量加工。高速3D微納加工系統(tǒng)QuantumXshape可實現(xiàn)出色形狀精度和高精度制作。這種高質量的打印效果是結合了特別先進的振鏡系統(tǒng)和智能電子系統(tǒng)控制單元的結果，同時還離不開工業(yè)級飛秒脈沖激光器以及平穩(wěn)堅固的花崗巖操作平臺。QuantumXshape具有先進的激光焦點軌跡控制，可操控振鏡加速和減速至特別快的掃描速度，并以1MHz調制速率動態(tài)調整激光功率。短期看，3D打印是傳統(tǒng)制造的補充，而不是替代。

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2提供世界上分辨率非常高的3D無掩模光刻技術，用于快速，精度非常高的微納加工，可以輕松3D微納光學制作?？梢源钆洳煌幕?，包括玻璃，硅晶片，光子和微流控芯片等，也可以實現(xiàn)芯片和光纖上直接打印。我們的3D微納加工技術可以滿足您對于制作亞微米分辨率和毫米級尺寸的復雜微機械元件的要求。3D設計的多功能性對于制作復雜且響應迅速的高精度微型機械，傳感器和執(zhí)行器是至關重要的。基于雙光子聚合原理的激光直寫技術，可適用于您的任何新穎創(chuàng)意的快速原型制作；也適合科學家和工程師們在無需額外成本增加的前提下，實現(xiàn)不同參數(shù)的創(chuàng)新3D結構的制作。微米級增材制造能夠突破傳統(tǒng)微納光學設計的上限，借助Nanoscribe雙光子聚合技術的出色的性能，可以輕松實現(xiàn)球形，非球形，自由曲面或復雜3D微納光學元件制作，并具備出色的光學質量表面和形狀精度。長遠來看，微納3D打印會顛覆傳統(tǒng)制造，實現(xiàn)服務的規(guī)?；?，屬于產業(yè)顛覆。長寧區(qū)生物微納3D打印激光直寫

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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(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。普陀區(qū)科研微納3D打印工藝