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双光子聚合技术的运用原理请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维。上海微纳米双光子聚合三维微纳米加工系统
双光子聚合3D打印技术是一项未来制造业的创新科技。它以其高精度、高效率和多材料打印的特点,正在改变着传统制造业的面貌。双光子聚合3D打印技术利用激光束将光敏树脂材料逐层固化,从而实现三维物体的打印。与传统的3D打印技术相比,双光子聚合3D打印技术具有更高的分辨率和更快的打印速度。它可以打印出更加精细、复杂的结构,满足各种领域的需求。双光子聚合3D打印技术的应用领域非常多。在医疗领域,它可以用于打印人体模型,帮助医生进行手术模拟和培训。在航空航天领域,它可以用于打印轻量化零部件,提高飞机的燃油效率。在汽车制造领域,它可以用于打印汽车零部件,加快汽车的研发和生产速度。在建筑领域,它可以用于打印建筑模型,提高设计效率和减少成本。上海微纳米双光子聚合三维微纳米加工系统双光子聚合技术(2PP)是一种“纳米光学”3D打印方法。
Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性,可以实现微机械元件的制作,例如用光敏聚合物,纳米颗粒复合物,或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人,并可以选择添加金属涂层。此外,微纳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机电系统(MEMS)。双光子灰度光刻技术可以一步实现真正具有出色形状精度的多级衍射光学元件(DOE),并且满足DOE纳米结构表面的横向和纵向分辨率达到亚微米量级。由于需要多次光刻,刻蚀和对准工艺,衍射光学元件(DOE)的传统制造耗时长且成本高。
QuantumXshape是一款真正意义上的全能机型。基于双光子聚合技术,该激光直写系统不只是快速成型制作的特别好的机型,同时适用于基于晶圆上的任何亚微米精度的2.5D及3D形状的规模化生产。QuantumXshape在3D微纳加工领域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面结构应用上突破性的双光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有赖于其高能力的体素调制比和超精细处理网格,从而实现亚体素的尺寸控制。此外,受益于双光子灰度光刻对体素的微调,该系统在表面微结构的制作上可达到超光滑,同时保持高精度的形状控制。
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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。双光子聚合利用了双光子吸收过程对材料穿透性好、空间选择性高的特点。上海微纳米双光子聚合三维微纳米加工系统
双光子聚合激光直写技术可以实现亚微米级别的加工精度,比传统的纳米加工技术更加精细。上海微纳米双光子聚合三维微纳米加工系统
双光子聚合是物质在发生双光子吸收后所引发的光聚合过程。双光子吸收是指物质的一个分子同时吸收两个光子的过程,只能在强激光作用下发生,是一种强激光下光与物质相互作用的现象,属于三阶非线性效应的一种。双光子吸收的发生主要在脉冲激光所产生的特别强激光的焦点处,光路上其他地方的激光强度不足以产生双光子吸收,而由于所用光波长较长,能量较低,相应的单光子过程不能发生,因此,双光子过程具有良好的空间选择性。双光子聚合利用了双光子吸收过程对材料穿透性好、空间选择性高的特点,在三维微加工、高密度光储存及生物医疗领域有着巨大的应用前景,近年来已成为全球高新技术领域的一大研究热点上海微纳米双光子聚合三维微纳米加工系统