苏州芯片上微纳3D打印应用

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。 2PP被认为是一个相当精确的3D打印来创建复杂的结构工艺。苏州芯片上微纳3D打印应用

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。金华微纳3D打印公司微纳3D打印的精度能达到细观、微观和纳观（即十亿分之一米）级别。

双光子聚合（2PP）是一种可实现比较高精度和完全设计自由度的增材制造方法。而作为同类比较好的3D微加工系统QuantumXshape具有下列优异性能：首先，在所有空间方向上低至100纳米的特征尺寸控制，适用于纳米和微米级打印；其次制作高达50毫米的目标结构，适用于中尺度打印。高速3D微纳加工系统QuantumXshape可实现出色形状精度和高精度制作。这种高质量的打印效果是结合了特别先进的振镜系统和智能电子系统控制单元的结果，同时还离不开工业级飞秒脉冲激光器以及平稳坚固的花岗岩操作平台。QuantumXshape具有先进的激光焦点轨迹控制，可操控振镜加速和减速至比较好扫描速度，并以1MHz调制速率动态调整激光功率。QuantumXshape带有独特的自动界面查找功能，可以以低至30纳米的精度检测基板表面。这种在比较高扫描速度下的纳米级精度体现，再加上自校准程序，可在特别短的时间内实现可靠和准确的打印，为3D微纳加工树立了新榜样。这些优异的性能使QuantumXshape成为快速原型制作和应用于微纳光学、微流体、材料表面工程、MEMS等其他领域中晶圆级规模生产的理想工具。 

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）。PhotonicProfessionalGT2系统可以实现精度上限的3D打印，突破了微纳米制造的限制。该打印系统的易用性和灵活性的特点配以特别广的打印材料选择使其成为理想的实验研究仪器和多用户设施

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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。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业，并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目，打印队列支持连续执行一系列打印作业。该软件有程序向导，可在一开始就指导设计师和工程师完成打印作业，并能够接受任意光学设计的灰度图像。例如，可接受高达32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件，以便使用Nanoscribe的QuantumX进行直接制造。在双光子灰度光刻工艺中，激光功率调制和动态聚焦定位在高扫描速度下可实现同步进行，以便对每个扫描平面进行全体素大小控制。Nanoscribe称，QuantumX在每个扫描区域内可产生简单和复杂的光学形状，具有可变的特征高度。离散和精确的步骤，以及本质上为准连续的形貌，可以在一个步骤中完成打印，而不需要多步光刻或多块掩模制造。

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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。苏州芯片上微纳3D打印应用

来自德国亚琛工业大学以及莱布尼兹材料研究所科学家们使用Nanoscribe的3D双光子无掩模光刻系统以一种全新的方式制作带有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道，该器件的非常重要部件是模拟蜘蛛喷丝头的复杂喷嘴设计。科学家们运用Nanoscribe的双光子聚合技术（2PP）打印微型通道的聚合物母版，并结合软光刻技术做后续复制工作。随后，在密闭的微流道中通过芯片内3D微纳加工技术直接制作复杂结构喷丝头。这种集成复杂3D结构于传统平面微流控芯片的全新方式为微纳加工制造打开了新的大门。布鲁塞尔自由大学的光子学研究小组（B-PHOT）的科学家们正在通过使用Nanoscribe双光子聚合技术（2PP）将光波导漏斗3D打印到光纤末端上来攻克将具有不同模场几何形状的两个元件之间的光束进行高效和稳健耦合这个难题。这些锥形光束漏斗可调整SMF的模式场，以匹配光子芯片上光波导模式场。Nanoscribe的2PP技术将可调整模场的锥形体作为阶跃折射率光波导光束。 苏州芯片上微纳3D打印应用