北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-01-08

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。作為全球頭一臺(tái)雙光子灰度光刻激光直寫系統(tǒng),QuantumX可以打印出具有出色形狀精度和光學(xué)質(zhì)量表面的高精度微納光學(xué)聚合物母版,可適用于批量生產(chǎn)的流水線工業(yè)程序,例如注塑,熱壓花和納米壓印等加工流程,從而拓展微納加工工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。2GL與這些批量生產(chǎn)流水線工業(yè)程序的結(jié)合得益于新技術(shù)的亞微米分辨率和靈活性的特點(diǎn),同時(shí)縮短創(chuàng)新微納光學(xué)器件(如衍射和折射光學(xué)器件)的整體制造時(shí)間。Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維邀您一起探討研究國(guó)內(nèi)外在雙光子聚合技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)展。北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng),雙光子聚合

雙光子聚合是物質(zhì)在發(fā)生雙光子吸收后所引發(fā)的光聚合過(guò)程。雙光子吸收是指物質(zhì)的一個(gè)分子同時(shí)吸收兩個(gè)光子的過(guò)程,只能在強(qiáng)激光作用下發(fā)生,是一種強(qiáng)激光下光與物質(zhì)相互作用的現(xiàn)象,屬于三階非線性效應(yīng)的一種。雙光子吸收的發(fā)生主要在脈沖激光所產(chǎn)生的特別強(qiáng)激光的焦點(diǎn)處,光路上其他地方的激光強(qiáng)度不足以產(chǎn)生雙光子吸收,而由于所用光波長(zhǎng)較長(zhǎng),能量較低,相應(yīng)的單光子過(guò)程不能發(fā)生,因此,雙光子過(guò)程具有良好的空間選擇性。雙光子聚合利用了雙光子吸收過(guò)程對(duì)材料穿透性好、空間選擇性高的特點(diǎn),在三維微加工、高密度光儲(chǔ)存及生物醫(yī)療領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景,近年來(lái)已成為全球高新技術(shù)領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。江蘇3D打印雙光子聚合微納加工系統(tǒng)Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)有助力微流控芯片在3D打印技術(shù)上的突破。

北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng),雙光子聚合

事實(shí)上,雙光子聚合加工是在2001年開始真正應(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)加工之類的解決方案,而是單純的利用了材料的性質(zhì)。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。

來(lái)自德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)以及萊布尼茲材料研究所科學(xué)家們使用Nanoscribe的3D雙光子無(wú)掩模光刻系統(tǒng)以一種全新的方式制作帶有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道,該器件的非常重要部件是模擬蜘蛛噴絲頭的復(fù)雜噴嘴設(shè)計(jì)??茖W(xué)家們運(yùn)用Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)(2PP)打印微型通道的聚合物母版,并結(jié)合軟光刻技術(shù)做后續(xù)復(fù)制工作。隨后,在密閉的微流道中通過(guò)芯片內(nèi)3D微納加工技術(shù)直接制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)噴絲頭。這種集成復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)于傳統(tǒng)平面微流控芯片的全新方式為微納加工制造打開了新的大門。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)。Nanoscribe中國(guó)分公司-納糯三維帶您一起探討國(guó)內(nèi)在雙光子聚合技術(shù)領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展。

北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng),雙光子聚合

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(jiǎn)單一步操作即可同時(shí)控制幾何形狀和折射率來(lái)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(guò)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(guò)激光束曝光控制的亞表面折射率)可以在保證亞微米級(jí)別的空間分辨率同時(shí),對(duì)折射率的調(diào)節(jié)范圍甚至超過(guò)0.3。雙光子聚合是一種光刻工藝,主要使用超短脈沖激光來(lái)固化液體光敏材料。江蘇3D打印雙光子聚合微納加工系統(tǒng)

NanoScribe的雙光子聚合技術(shù)在光子學(xué)領(lǐng)域運(yùn)用特別廣。北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

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)。北京高精度雙光子聚合三維微納米加工系統(tǒng)

納糯三維科技(上海)有限公司是一家作為Nanoscribe在中國(guó)全資子公司,納糯三維科技(上海)有限公司可進(jìn)行三維打印科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開發(fā),技術(shù)轉(zhuǎn)讓,技術(shù)咨詢,技術(shù)服務(wù),三維打印設(shè)備,光電機(jī)一體化設(shè)備和相關(guān)零配件的批發(fā),進(jìn)出口,傭金代理,并提供相關(guān)配套服務(wù),貿(mào)易信息咨詢,企業(yè)管理咨詢。的公司,致力于發(fā)展為創(chuàng)新務(wù)實(shí)、誠(chéng)實(shí)可信的企業(yè)。納糯三維深耕行業(yè)多年,始終以客戶的需求為向?qū)?,為客戶提?**的PPGT2,Quantum X系列,雙光子微納激光直寫系統(tǒng),雙光子微納光刻系統(tǒng)。納糯三維始終以本分踏實(shí)的精神和必勝的信念,影響并帶動(dòng)團(tuán)隊(duì)取得成功。納糯三維始終關(guān)注儀器儀表市場(chǎng),以敏銳的市場(chǎng)洞察力,實(shí)現(xiàn)與客戶的成長(zhǎng)共贏。