斯图加特大学和阿德莱德大学的研究人员联手澳大利亚医学研究中心,共同合作研发了世界上特别小的3D打印微型内窥镜。该内窥镜所用到的微光学器件宽度只有125微米,可以用于直径小于半毫米的血管内进行内窥镜检查。而这个精密的微光学器件是通过使用德国Nanoscribe公司的双光子微纳3D打印设备制作的。微型内窥镜可以帮助检测人体动脉内的斑块、血栓和胆固醇晶体,因此对于医学检测极其重要,可以有助于减少中风和心脏病发作的风险。来自不来梅大学微型传感器、致动器和系统(IMSAS)研究所的科学家们发明了一种全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系统,利用双光子聚合原理(2PP)结合光刻技术,将自由形式3D微流控混合元件集成到预制的晶圆级二维微流道中。该微型混合器可以处理高达100微升/分钟的高流速样品,适用于药物和纳米颗粒制造,快速化学反应、生物学测量和分析药物等各种不同应用。 Nanoscribe的激光光刻系统用于3D打印世界上排名头一位小的强度超高的3D晶格结构。微纳3D打印保养
微纳3D打印是一种快速成形技术,它运用粉末状金属、塑料或其他可粘合材料,通过一层又一层的打印方式,来构造物体。其技术原理主要包括将数据和原料放入微纳3D打印机中,机器会按照程序将产品一层层制造出来。在操作过程中,有些微纳3D打印机会使用“喷墨”的方式,将一层极薄的液态塑料物质喷涂在铸模托盘上,然后通过紫外线处理并逐层堆叠,制造出三维物体。另一种方式则是采用“熔积成型”技术,通过熔化塑料并沉积塑料纤维形成薄层,同时使用一种粉末微粒形成另一层极薄的粉末层,由液态粘合剂进行固化,形成所需的三维结构。微纳3D打印具有成本低、方便快捷、效率高、模块化定制和分辨率高等优势,在复杂三维微结构、高深宽比微纳结构、嵌入异质结构、大面积宏/微结构跨尺度制造方面具有明显优势。此外,它还在生物医学、航空航天、电子科技等多个领域有广泛的应用,例如制造生物材料、医疗器械、飞机零部件以及电子元件等。随着科技的进步和市场的推动,微纳3D打印技术正逐步成为制造业的重要发展方向,有望为未来的产品制造带来**性的变革。如需更多信息,建议查阅微纳3D打印相关的专业书籍或研究文献。黄浦区双光子微纳3D打印服务从纳米结构到高精度的毫米级的物体打印展示出了微纳3D打印的出色功能。
事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作,这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子,其加工分辨率达到了120nm,超越了衍射极限,同时还没有使用诸如近场加工之类的不太通用的解决方案,而是单纯的利用了材料的性质。
Nanoscribe的双光子聚合技术具有极高设计自由度和超高精度的特点,结合具备生物兼容特点的光敏树脂和生物材料,开发并制作真正意义上的高精度3D微纳结构,适用于生命科学领域的应用,如设计和定制微型生物医学设备的原型制作。Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状:晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。PhotonicProfessionalGT2结合了设计的灵活性和操控的简洁性,以及比较广的材料-基板选择。因此,它是一个理想的科学仪器和工业快速成型设备,适用于多用户共享平台和研究实验室。Nanoscribe的3D无掩模光刻机目前已经分布在30多个国家的前沿研究中,超过1,000个开创性科学研究项目是这项技术强大的设计和制造能力特别好的证明。 Nanoscribe的技术本质上是用一种微型激光来微纳3D打印三维结构。
Nanoscribe公司成立于2007年,总部位于德国卡尔斯鲁厄,秉持着卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的技术背景的德国卡尔蔡司公司的支持,经过十几年的不断研究和成长,已然成为微纳米生产的带领者,一直致力于推动诸如力学超材料,微纳机器人,再生医学工程,微光学等创新领域的研究和发展,并提供优化制程方案。如今,Nanoscribe客户遍布全球30个国家,超过1500名用户正在使用Nanoscribe3D打印系统。这些大学包含哈佛大学、加州理工学院、牛津大学、伦敦帝国理工学院和苏黎世联邦理工学院等等。为了拓展并加强中国及亚太地区的销售推广和售后服务范围,Nanoscribe于2017年底在上海成立了独资子公司-纳糯三维科技(上海)有限公司。自Nanoscribe进军中国市场以来,已有20多家出名大学和研究所成为了Nanoscribe用户,其中包括多所C9前列高校联盟成员,例如:北京大学,复旦大学,南京大学等等。 越来越多的艺术家、设计师参与到3D打印技术的应用中。杨浦区芯片上微纳3D打印
高分辨率的3D打印技术可以生产出比传统制造工艺更小、更精确的零件。微纳3D打印保养
QuantumXshape作为理想的快速成型制作工具,可实现通过简单工作流程进行高精度和高设计自由度的制作。作为2019年推出的头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX的同系列产品,QuantumXshape提升了3D微纳加工能力,即完美平衡精度和速度以实现高精度增材制造,以达到高水平的生产力和打印质量。总而言之,工业级QuantumX打印系统系列提供了从纳米到中观尺寸结构的非常先进的微制造工艺,适用于晶圆级批量加工。作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统,QuantumX可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版,可适用于批量生产的流水线工业程序,例如注塑,热压花和纳米压印等加工流程,从而拓展微纳加工工业领域的应用。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点,同时缩短创新微纳光学器件(如衍射和折射光学器件)的整体制造时间。 微纳3D打印保养