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湖北雙光子聚合無(wú)掩膜光刻3D微納加工

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-07-22

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2雙光子無(wú)掩模光刻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多功能性配合打印材料的多方面選擇性,可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械元件的制作,例如用光敏聚合物,納米顆粒復(fù)合物,或水凝膠打印的遠(yuǎn)程操控可移動(dòng)微型機(jī)器人,并可以選擇添加金屬涂層。此外,微納米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。PhotonicProfessionalGT2系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精度上限的3D打印,突破了微納米制造的限制。該打印系統(tǒng)的易用性和靈活性的特點(diǎn)配以特別廣的打印材料選擇使其成為理想的實(shí)驗(yàn)研究?jī)x器和多用戶設(shè)施。想要了解雙光子無(wú)掩模光刻技術(shù)在微納醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,請(qǐng)咨詢納糯三維科技(上海)有限公司。湖北雙光子聚合無(wú)掩膜光刻3D微納加工

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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(lèi)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。遼寧Nanoscribe無(wú)掩膜光刻設(shè)備N(xiāo)anoscribe的Photonic Professional GT2提供世界上特別高分辨率的3D無(wú)掩模光刻技術(shù)。

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借助Nanoscribe的3D微納加工技術(shù),您可以實(shí)現(xiàn)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的三維成像,適用于細(xì)胞研究和芯片實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用(lab-on-a-chip)。我們的客戶成功使用Nanoscribe雙光子無(wú)掩模光刻系統(tǒng)制作了3D細(xì)胞支架來(lái)研究細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移和干細(xì)胞分化。此外,3D微納加工技術(shù)還可以應(yīng)用在微創(chuàng)手術(shù)的生物醫(yī)學(xué)儀器,包括植入物,微針和微孔膜等制作。Nanoscribe的無(wú)掩模光刻系統(tǒng)在三維微納制造領(lǐng)域是一個(gè)不折不扣的多面手,由于其出色的通用性、與材料的普適性和便于操作的軟件工具,在科學(xué)和工業(yè)項(xiàng)目中備受青睞。這種可快速打印的微結(jié)構(gòu)在科研、手板定制、模具制造和小批量生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。也就是說(shuō),在納米級(jí)、微米級(jí)以及中尺度結(jié)構(gòu)上,可以直接生產(chǎn)用于工業(yè)批量生產(chǎn)的聚合物母版。

全新的NanoscribeQuantumX系統(tǒng)適用于工業(yè)生產(chǎn)中所需手板和模具的定制化精細(xì)加工。該無(wú)掩模光刻系統(tǒng)顛覆了自由形狀的微透鏡、微透鏡陣列和多級(jí)衍射光學(xué)元件的傳統(tǒng)制作工藝。全球較早雙光子灰度光刻(2GL®)系統(tǒng)將具有出色性能的灰度光刻與Nanoscribe精確靈動(dòng)的雙光子聚合技術(shù)結(jié)合起來(lái)。QuantumX提供了完全的設(shè)計(jì)自由度、高速的打印效率、以及增材制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)超光滑表面所需的高精度??焖佟?zhǔn)確的增材制造工藝極大地縮短了設(shè)計(jì)迭代周期,實(shí)現(xiàn)了低成本的微納加工。憑借著獨(dú)有的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)Nanoscribe新發(fā)布的QuantumX在2019慕尼黑光博會(huì)展(LASERWorldofPhotonics2019)榮獲創(chuàng)新獎(jiǎng)。Photonic Professional GT2雙光子無(wú)掩模光刻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械元件的制作。

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為了探索待測(cè)物微納米表面形貌,探針掃描成像技術(shù)一直是理論研究和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。然而,由于掃描探針受限于傳統(tǒng)加工工藝,在組成材料和幾何構(gòu)造等方面在過(guò)去幾十年中沒(méi)有明顯的研究進(jìn)展,這也限制了基于力傳感反饋的測(cè)量性能。如何減少甚至避免因此帶來(lái)的柔軟樣品表面的形變,以實(shí)現(xiàn)對(duì)原始表面的精確成像一直是一個(gè)重要議題。Nanoscribe公司的系列產(chǎn)品是基于雙光子聚合原理的高精度微納3D打印系統(tǒng),雙光子聚合技術(shù)是實(shí)現(xiàn)微納尺度3D打印有效的技術(shù),其打印物體的特別小特征尺寸可達(dá)亞微米級(jí),并可達(dá)到光學(xué)質(zhì)量表面的要求。NanoscribePhotonicProfessionalGT2使用雙光子聚合(2PP)來(lái)產(chǎn)生幾乎任何3D形狀:晶格、木堆型結(jié)構(gòu)、自由設(shè)計(jì)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(jì)的靈活性和操控的簡(jiǎn)潔性,以及普遍的材料-基板選擇。因此,它是一個(gè)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(tái)和研究實(shí)驗(yàn)室。Nanoscribe的3D無(wú)掩模光刻機(jī)已經(jīng)運(yùn)用在30多個(gè)國(guó)家的前沿研究中。廣東高分辨率無(wú)掩膜光刻

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Nanoscribe的QuantumX形狀與其他一些利用2PP技術(shù)的打印機(jī)競(jìng)爭(zhēng),例如UpNano的NanoOne高分辨率微增材制造(μAM)解決方案;LithoProf3D,一種由另一家德國(guó)公司MultiphotonOptics制造的先進(jìn)微型激光光刻3D打印機(jī),以及Microlight3D基于2PP的交鑰匙3D打印機(jī)Altraspin。作為市場(chǎng)上的新選擇之一,QuantumXshape承諾采用“非常先進(jìn)的微加工工藝”,可實(shí)現(xiàn)高精度增材制造,在其中可以比較好平衡精度和速度,以實(shí)現(xiàn)特別高水平的生產(chǎn)力和質(zhì)量。Nanoscribe認(rèn)為該打印機(jī)能夠產(chǎn)生“非常出色的輸出”,該打印機(jī)依賴于基于移動(dòng)鏡技術(shù)的振鏡(Galvo)系統(tǒng)和基于堅(jiān)固花崗巖的平臺(tái)上的智能電子系統(tǒng)控制單元,并結(jié)合了行業(yè)-級(jí)脈沖飛秒激光器。QuantumXshape可以使用Nanoscribe專有的聚合物和二氧化硅材料打印3D微型部件,并且對(duì)第三方或定制材料開(kāi)放。此外,它可以通過(guò)設(shè)備的集成觸摸屏和遠(yuǎn)程訪問(wèn)軟件nanoConnectX進(jìn)行控制,允許遠(yuǎn)程控制連接打印機(jī)的打印作業(yè),將實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)備時(shí)間減少到限度低值,并在共享系統(tǒng)時(shí)簡(jiǎn)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作。湖北雙光子聚合無(wú)掩膜光刻3D微納加工