德國公司Nanoscribe是高精度增材制造技術的帶領開發商,也是BICO集團(前身為Cellin)的一部分,推出了一款新型高精度3D打印機,用于制造微納米級的精細結構。據該公司稱,新的QuantumX形狀加入了該公司屢獲殊榮的QuantumX產品線,其晶圓處理能力使“3D微型零件的批量處理和小批量生產變得容易”。它有望顯著提高生命科學、材料工程、微流體、微光學、微機械和微機電系統(MEMS)應用的精度、輸出和可用性。基于雙光子聚合(2PP),一種提供比較高精度和完整設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,Nanoscribe認為直接激光寫入系統是微加工的比較好選擇幾乎任何2.5D或3D形狀的結構,在面積達25cm2的區域上都具有亞微米級精度。Nanoscribe的聯合創始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示,該公司正在通過其新機器為科學和工業用途的晶圓級高精度微制造設定新標準。“雖然QuantumX已經通過雙光子灰度光刻技術推動了平面微光學器件的超快速制造,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驗室和工業中的快速原型制作和批量生產。”常見的3D打印技術有哪些?歡迎咨詢Nanoscribe在中國的子公司納糯三維科技(上海)有限公司。上海超高速3D打印工藝

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,共同合作研發了世界上特別小的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,因此對于醫學檢測極其重要,可以有助于減少中風和心臟病發作的風險。來自不來梅大學微型傳感器、致動器和系統(IMSAS)研究所的科學家們發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,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。天津TPP3D打印激光直寫3D打印技術是一種高精度、高分辨率的增材制造技術。

光學和光電組件的小型化對于實現數據通信和電信以及傳感和成像的應用至關重要。通過傳統的微納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,可以按設計需要精確地集成復雜的微納結構。
Nanoscribe公司推出針對微光學元件(如微透鏡、棱鏡或復雜自由曲面光學器件)具有特殊性能的新型打印材料,IP-n162光刻膠。全新光敏樹脂材料具有高折射率,高色散和低阿貝數的特性,這些特性對于3D微納加工創新微光學元件設計尤為重要,尤其是在沒有旋轉對稱性和復合三維光學系統的情況下。由于在紅外區域吸收率不高,因此光敏樹脂成為了紅外微光學的優先,同時也是光通訊、量子技術和光子封裝等需要低吸收損耗應用的相當好的選擇。全新IP-n162光刻膠是為基于雙光子聚合技術的3D打印量身定制的打印材料。高折射率材料可實現具有高精度形狀精度的創新微光學設計,并將高精度微透鏡和自由曲面3D微光學提升到一個新的高度。由于其光學特性,高折射率聚合物可促進許多運用突破性技術的各種應用,例如光電應用中,他們可以增加顯示設備、相機或投影儀鏡頭的視覺特性。此外,這些材料在3D微納加工技術應用下可制作更高階更復雜更小尺寸的3D微光學元件。例如圖示中可應用于微型成像系統,內窺鏡和AR/VR3D感測的微透鏡。3D打印技術以其獨特的優勢和廣泛的應用前景,正逐漸改變著我們的生活和工作方式。

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解決方案,而是單純的利用了材料的性質。來自不來梅大學微型傳感器、致動器和系統(IMSAS)研究所的科學家們發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,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。現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。上海超高速3D打印工藝
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總而言之,工業級QuantumX打印系統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。作為全球頭一臺雙光子灰度光刻激光直寫系統,QuantumX可以打印出具有出色形狀精度和光學質量表面的高精度微納光學聚合物母版,可適用于批量生產的流水線工業程序,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領域的應用。2GL與這些批量生產流水線工業程序的結合得益于新技術的亞微米分辨率和靈活性的特點,同時縮短創新微納光學器件(如衍射和折射光學器件)的整體制造時間。上海超高速3D打印工藝