德国公司Nanoscribe是高精度增材制造技术的带领开发商,也是 BICO集团(前身为Cellin)的一部分,推出了一款新型高精度3D 打印机,用于制造微纳米级的精细结构。据该公司称,新的Quantum X 形状加入了该公司屡获殊荣的Quantum X产品线,其晶圆处理能力使“3D 微型零件的批量处理和小批量生产变得容易”。它有望显着提高生命科学、材料工程、微流体、微光学、微机械和微机电系统 (MEMS) 应用的精度、输出和可用性。基于双光子聚合(2PP),一种提供比较高精度和完整设计自由度的增材制造方法和Nanoscribe专有的双光子灰度光刻(2GL)技术,Nanoscribe认为直接激光写入系统是微加工的比较好选择几乎任何2.5D或3D形状的结构,在面积达25cm²的区域上都具有亚微米级精度。Nanoscribe的联合创始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示,该公司正在通过其新机器为科学和工业用途的晶圆级高精度微制造设定新标准。“虽然QuantumX已经通过双光子灰度光刻技术推动了平面微光学器件的超快速制造,但我们希望QuantumX形状能够使基于双光子聚合的高精度3D打印成为非常出色的高效可靠工具用于研究实验室和工业中的快速原型制作和批量生产。”
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Nanoscribe称,QuantumX是世界上**基于双光子灰度光刻技术(two-photongrayscalelithography,2GL)的工业系统,目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合,可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。该系统配备三个用于实时过程控制的摄像头和一个树脂分配器。为了简化硬件配置之间的转换,物镜和样品夹持器识别会自动运行。多层衍射光学元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通过在扫描平面内调制激光功率来完成,从而减少多层微制造所需的打印时间。Nanoscribe表示,折射微光学也受益于2GL工艺的加工能力,可制作单个光学元件、填充因子高达100%的阵列,以及可以在直接和无掩模工艺中实现各种形状,如球面和非球面透镜。 德国双光子Nanoscribe微光学Nanoscribe IP 系列光刻胶系列是用于高分辨率微纳加工的聚合物打印材料。
对于光纤上打印的SERS探针,研究人员必须克服几个制造上的挑战。首先,他们设计了一个定制的光纤支架,可以在光纤的切面上打印。然后,打印的物体必须与光纤的重要部分部分完全对齐,以激发制造的拉曼热点。剩下的一个挑战,特别是对于像单体阵列这样的丝状结构,是对可能倾斜的基材表面的补偿。光纤倾斜的基材表面导致SERS活性微结构的产量很低。为了推动光学领域的创新以及在医疗设备的应用和光学传感的发展,例如光纤SERS探头,Nanoscribe近期推出了更新的3D打印系统QuantumXalign。凭借其专有的在光纤上的打印设置和在所有空间方向上的倾斜校正,新的3D打印系统可能已经为在光纤上打印SERS探针的挑战提供了答案,并为进一步改进和新的创新奠定了基础
Nanoscribe的技术在多个领域都有广泛应用。在光子学领域,它可以制造光子晶体、超颖材料、激光分布回馈术(DFB Lasers)等。在微光学领域,它可以制造微光学器件和整合型光学。在微流道技术领域,它可以应用于生医芯片系统、物质研究开发与分析以及三维基础结构等方面。在生命科学领域,Nanoscribe的技术可以应用于细胞外数组结构、干细胞分离术、细胞成长研究、细胞迁移研究以及组织工程等方面。此外,Nanoscribe的技术还可以制造游泳microbots,用于精确高效地将药物送至身体的目标区域,以及制作极小的手术工具,用于显微外科手术。
使用Nanoscribe的3D打印系统,德国科学家们一起研发了由管道相连接的多组柱状体3D复杂微结构支架。
Nanoscribe独有的体素调谐技术2GL®可以在确保优越的打印质量的同时兼顾打印速度,实现自由曲面微光学元件通过3D打印精确对准到光纤或光子芯片的光学轴线上。NanoscribeQX平台打印系统配备光纤照明单元用于光纤芯检测,确保打印精细对准到光纤的光学轴线上。共焦检测模块用于3D基板拓扑构图,实现在芯片的表面和面上的精细打印对准。Nanoscribe灰度光刻3D打印技术3Dprintingby2GL®是市场上基于2PP原理微纳加工技术中打印速度**快的。其动态体素调整需要相对较少的打印层次,即可实现具有光学级别、光滑以及纳米结构表面打印结果。这意味着在满足苛刻的打印质量要求的同时,其打印速度远远超过任何当前可用的2PP三维打印系统。2GL®作为市场上快的增材制造技术,非常适用于3D纳米和微纳加工,在满足优越打印质量的前提下,其吞吐量相比任何当前双光子光刻系统都高出10到60倍。使用Nanoscribe技术可以制造微米级别的结构和器件。德国科研Nanoscribe工艺
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3D微纳加工技术应用于材料工程领域。材料属性可以通过成分和几何设计来调整和定制。通过使用Nanoscribe的3D微纳加工解决方案,可以实现具有特定光子,机械,生物或化学特性的创新超材料和仿生微结构。Nanoscribe的无掩模光刻系统在三维微纳制造领域是一个不折不扣的多面手,由于其出色的通用性、与材料的普适性和便于操作的软件工具,在科学和工业项目中备受青睐。这种可快速打印的微结构在科研、手板定制、模具制造和小批量生产中具有广阔的应用前景。也就是说,在纳米级、微米级以及中尺度结构上,可以直接生产用于工业批量生产的聚合物母版。 海南双光子Nanoscribe中国