上海3D打印双光子聚合技术3D打印

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。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3D打印双光子聚合技术3D打印

为了进一步提升技术先进性，科研人员又在新材料研发的过程中发现了巨大的潜力。一方面，利用SCRIBE新技术的情况下，高折射率的光刻胶可进一步拓展对打印结构的光学性能的调节度。另一方面，低自发荧光的可打印材料非常适用于生物成像领域。Nanoscribe公司的IP系列光刻胶，例如具有高折射率的IP-n162和具有生物相容性和低自发荧光的IP-Visio已经为接下来的研究提供了进一步的可能。为了证明SCRIBE新技术的巨大潜力，科研人员打印了众多令人瞩目的光学组件，例如已经提到的龙勃透镜。此外科研人员还打印了消色差双合透镜（如图示）。通过色散透镜聚焦的光因波长不同焦点位置也不尽相同。通过组合不同折射率的透镜可帮助降低透镜的色差。在给出的例子中，成像中的荧光强度和折射率高度相关，同时将打印的双透镜中的每个单独透镜可视化。内蒙古3D打印双光子聚合3D打印科学家们运用Nanoscribe的双光子聚合技术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。

Nanoscribe双光子灰度光刻系统QuantumX,Nanoscribe的全球头一次创建的工业级双光子灰度光刻无掩模光刻系统QuantumX，适用于制造微光学衍射以及折射元件。Nanoscribe的全球头一次创建工业级双光子灰度光刻无掩模光刻系统QuantumX，适用于制造微光学衍射以及折射元件。利用Nanoscribe的双光子聚合微纳3D打印技术，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的科学家们新研发的微型内窥镜。将12050微米直径的微光学器件直接打印在光纤上，构建了一款功能齐全的超薄像差校正光学相干断层扫描探头。这是迄今有报道的尺寸低值排名优先的自由曲面3D成像探头，包括导管鞘在内的直径只为0.457mm。

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。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。

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。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。双光子聚合是一种光刻工艺，主要使用超短脉冲激光来固化液体光敏材料。湖北微纳米双光子聚合3D打印

Nanoscribe将在未来在基于双光子聚合技术的3D微纳加工系统基础上进一步扩大产品组合实现多样化。上海3D打印双光子聚合技术3D打印

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3D打印双光子聚合技术3D打印

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