传感器对可控技术的重要性,在众多领域都是显而易见的,无论是从简单的家用电器,还是到可穿戴设备,甚至到航空应用,只有控制良好的流程才有被优化的可能。理想的传感器应该具有高敏感度,不易故障,并且易于集成到流程中等优点。光纤端面的微型传感器在这个方面具有巨大的潜力。这些传感器空间占有率小,可以轻松多路复用,并且不需要额外的外部能源供应。对于这些基于光纤的传感器的加工,双光子聚合技术已被证明是其完美的搭档。事实上,任何设计模型都能在微观尺寸上被实现。然而,大多数设计都是静态的,打印出来的部件在被加工出来后不能进行进一步的活动。灰度光刻技术具有广泛的应用领域。重庆2PP灰度光刻技术3D打印
Nanoscribe是卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的子公司,开发并提供用于纳米、微米和中尺度的3D打印机以及光敏材料和工艺解决方案。其口号是:“我们让小物件变得重要”,公司创始人开发出一种技术,对智能手机、手持设备和医疗技术领域至关重要的3D打印产品。通过基于双光子聚合(2PP)的3D打印机投入市场,他们已经为全球的大学和新兴行业提供了新的解决方案,致力于3D微打印生命科学研究以及纳米级3D打印光学,甚至利用他们的技术来开发创新的设备,例如用于类固醇洗脱的3D微支架人工耳蜗。根据Nanoscribe的联合创始人兼CSOMichaelThiel博士的说法,“Beers定律对当今的无掩模光刻设备施加了强大的限制,QuantumX采用双光子灰度光刻技术,克服了这些限制,提供了前所未有的设计自由度和易用性,我们的客户正在微加工的前沿工作。“纳米标记系统基于双光子吸收,这是一种分子被激发到更高能态的过程。为了使用双光子工艺制造3D物体,使用含有单体和双光子活性光引发剂的凝胶作为原料。将激光照射到光敏材料上以形成纳米尺寸的3D打印物体,其中吸收的光的强度非常高。北京2PP灰度光刻激光直写Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司带您了解微纳3D打印和灰度光刻技术的区别。
经过10年的市场销售,Nanoscribe已帮助了许多科学和工业领域的开拓者和创新的带领者,例如,为ICT生产DOE,微光学以及光子引线键合。他们的新IP-Visio在30个国家/地区拥有1,000多个用户,受到业界的强烈关注。2019年6月该公司推出了一款新型的机器QuantumX,使用双光子光刻技术制造纳米尺寸的折射和衍射微光学元件,尺寸可小至200微米。根据Nanoscribe的联合创始人兼CSOMichaelThiel博士的说法,“Beers定律对当今的无掩模光刻设备施加了强大的限制,QuantumX采用双光子灰度光刻技术,克服了这些限制,提供了前所未有的设计自由度和易用性,我们的客户正在微加工的前沿工作。“。
Nanoscribe的QuantumX打印系统非常适合DOE的制作。该系统的无掩模光刻解决方案可以满足衍射光学元件所需的横向和纵向高分辨率要求。基于双光子灰度光刻技术(2GL®)的QuantumX打印系统可以实现一气呵成的制作,即一步打印多级衍射光学元件,并以经济高效的方法将多达4,096层的设计加工成离散的或准连续的拓扑。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。由于灰度光刻的高精度特性,它可以有效地解决传统光刻技术中存在的误差和缺陷问题。
微纳3D打印其实和与灰度光刻有点相似,但是原理不同,我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合和微纳金属3D打印技术,利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构,不光是微透镜阵列结构(如下图5所示),该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构,对于双光子聚合的微结构,我们需要通过LIGA工艺获得金属模具,但是对于微纳金属3D打印获得的微纳米结构可以直接进行后续的复制工作,并通过纳米压印技术进行复制。灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版(掩膜接触式光刻)或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透,而某些区域光刻胶部分曝光,微纳3D打印和灰度光刻技术有什么区别?湖北高分辨率灰度光刻无掩膜激光直写
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这种设计策略不仅可用于改进现有的传感器,该项目还旨在展示具有动态移动部件的新型传感器概念的可行性。在第二种设计中,研究人员在一根光纤的端面3D打印了一个微型转子。从转子上反射出的光脉冲可以被读取,因此该传感器可以被用于分析流速。FabryPérot传感器进行温度和折射率感应的测试装置图。图片:资料来源见本文下方。通过动态可旋转的3D微纳加工概念,研究人员展示了智能设计如何改进现有的传感器,并为整个新的微型化传感器概念铺平道路的能力。重庆2PP灰度光刻技术3D打印