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解决方案,而是单纯的利用了材料的性质。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。双光子聚合技术在3D精密加工上具有很大的潜力。河北超高精度双光子聚合3D光刻
QuantumXshape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系统,用于快速原型制作和晶圆级批量生产,以充分挖掘3D微纳加工在科研和工业生产领域的潜力。该系统是基于双光子聚合技术(2PP)的专业激光直写系统,可为亚微米精度的2.5D和3D物体的微纳加工提供极高的设计自由度。QuantumXshape可实现在6英寸的晶圆片上进行高精度3D微纳加工。这种效率的提升对于晶圆级批量生产尤其重要,这对于科研和工业生产领域应用有着重大意义。全新QuantumXshape作为Nanoscribe工业级无掩膜光刻系统QuantumX产品系列的第二台设备,可实现在25cm²面积内打印任何结构,很大程度推动了生命科学,微流体,材料工程学中复杂应用的快速原型制作。QuantumXshape作为具备光敏树脂自动分配功能的直立式打印系统,非常适合标准6英寸晶圆片工业批量加工制造。天津德国双光子聚合技术3D打印Nanoscribe公司的Photonic Professional GT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程。
作为纳米、微米和介观尺度高分辨率3D微纳加工的关键技术,双光子聚合技术(2PP)能在高速打印的同时确保高精度制作。结合极高设计自由度的特点,2PP高精度增材制造推动着未来技术在例如生命科学、微流体、材料工程、微机械 和MEMS等科研和工业领域应用的发展。Nanoscribe作为2PP微纳加工市场人物,将继续突破3D微纳加工的极限。基于突破性双光子对准技术(A2PL@)的Quantum X平台系列,可以实现在光纤前列和光子芯片上直接打印自由曲面微光学元件,助力光子封装领域实现在所有空间方向的纳米级对准和定位。此外,该系统具备的双光子灰度光刻技术(2GL @)是制造具备比较高光学质量的2.5D折射和衍射微光学器件的好的选择,
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。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。Nanoscribe的双光子聚合技术有助力微流控芯片在3D打印技术上的突破。
双光子聚合3D打印技术的发展也面临一些挑战。首先,材料选择和性能仍然是一个问题。目前可用的光敏树脂材料种类有限,无法满足所有需求。其次,打印速度和成本也是制约技术发展的因素。虽然双光子聚合3D打印技术比传统技术更快,但仍然需要进一步提高效率和降低成本。然而,随着技术的不断进步和创新,双光子聚合3D打印技术有望在未来取得更大的突破。科研人员正在不断探索新的材料和打印方法,以提高打印质量和效率。同时,企业也加大了对该技术的支持和投入,推动其在各个领域的应用。双光子聚合3D打印技术是一项具有巨大潜力的创新科技。它将为制造业带来的变革,推动产品设计和制造的发展。我们有理由相信,在不久的将来,双光子聚合3D打印技术将成为制造业的主流技术,为我们带来更加美好的未来。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。上海超高精度双光子聚合激光直写
NanoScribe的双光子聚合技术在光子学领域运用特别广。河北超高精度双光子聚合3D光刻
双光子聚合技术(2PP)是一种“纳米光学”3D打印方法,类似于光固化快速成型技术,未来学家ChristopherBarnatt认为这种技术未来可能会成为主流3D打印形式。国际上,维也纳科技大学的科学家们一致致力于提高感光性树脂性能和成像技术。而英国帝国理工学院还通过德国的Nanoscribe设备打印出只有100微米长的中国长城模型赠送给我们国家。NanoScribe这样的双光子聚合技术潜在的应用范围和影响力是很特殊的。其应用领域包括:光子学(Photonics):光子晶体、超颖材料、激光分布回馈术(DFBLasers)光子共振环、绕射光学微光子学(MicroOptics):微光学器件、整合型光学微流道技术(MicroFluidics):生医芯片系统、物质研究开发与分析、三维基础结构与微流道通路生命科学(LifeSciences):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、组织工程纳米与微米工艺(Nano-andMicrotechnology):超细分辨率光学掩膜、壁虎与莲花效应分析河北超高精度双光子聚合3D光刻