徐匯區(qū)生物微納3D打印應(yīng)用

來自德國亞琛工業(yè)大學(xué)以及萊布尼茲材料研究所科學(xué)家們使用Nanoscribe的3D雙光子無掩模光刻系統(tǒng)以一種全新的方式制作帶有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道，該器件的非常重要部件是模擬蜘蛛噴絲頭的復(fù)雜噴嘴設(shè)計(jì)。科學(xué)家們運(yùn)用Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)（2PP）打印微型通道的聚合物母版，并結(jié)合軟光刻技術(shù)做后續(xù)復(fù)制工作。隨后，在密閉的微流道中通過芯片內(nèi)3D微納加工技術(shù)直接制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)噴絲頭。這種集成復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)于傳統(tǒng)平面微流控芯片的全新方式為微納加工制造打開了新的大門。斯圖加特大學(xué)和阿德萊德大學(xué)的研究人員聯(lián)手澳大利亞醫(yī)學(xué)研究中心，共同合作研發(fā)了世界上特別小的3D打印微型內(nèi)窺鏡。該內(nèi)窺鏡所用到的微光學(xué)器件寬度只有125微米，可以用于直徑小于半毫米的血管內(nèi)進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。而這個(gè)精密的微光學(xué)器件是通過使用德國Nanoscribe公司的雙光子微納3D打印設(shè)備制作的。微型內(nèi)窺鏡可以幫助檢測人體動(dòng)脈內(nèi)的斑塊、血栓和膽固醇晶體，因此對(duì)于醫(yī)學(xué)檢測極其重要，可以有助于減少中風(fēng)和心臟病發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。連接宏觀與微觀，微納 3D 打印讓精細(xì)結(jié)構(gòu)從想象變?yōu)榭捎|摸的現(xiàn)實(shí)。徐匯區(qū)生物微納3D打印應(yīng)用

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2使用雙光子聚合(2PP)來產(chǎn)生幾乎任何3D形狀：晶格、木堆型結(jié)構(gòu)、自由設(shè)計(jì)的圖案、順滑的輪廓、銳利的邊緣、表面的和內(nèi)置倒扣以及橋接結(jié)構(gòu)。PhotonicProfessionalGT2結(jié)合了設(shè)計(jì)的靈活性和操控的簡潔性，以及比較廣的材料-基板選擇。因此，它是一個(gè)理想的科學(xué)儀器和工業(yè)快速成型設(shè)備，適用于多用戶共享平臺(tái)和研究實(shí)驗(yàn)室。Nanoscribe的3D無掩模光刻機(jī)目前已經(jīng)分布在30多個(gè)國家的前沿研究中，超過1,000個(gè)開創(chuàng)性科學(xué)研究項(xiàng)目是這項(xiàng)技術(shù)強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和制造能力的特別好證明。Nanoscribe公司的PhotonicProfessionalGT2系統(tǒng)把雙光子聚合技術(shù)融入強(qiáng)大了3D打印工作流程，實(shí)現(xiàn)了各種不同的打印方案。雙光子聚合技術(shù)用于3D微納結(jié)構(gòu)的增材制造，可以通過激光直寫而避免使用昂貴的掩模版和復(fù)雜的光刻步驟來創(chuàng)建3D和2.5D微結(jié)構(gòu)制作。PhotonicProfessionalGT2系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)精度上限的3D打印，突破了微納米制造的限制。該打印系統(tǒng)的易用性和靈活性的特點(diǎn)配以比較廣的打印材料選擇使其成為理想的實(shí)驗(yàn)研究儀器和多用戶設(shè)施。上海高精度微納3D打印公司通過多材料混合打印，可一次性成型具有梯度特性的微納復(fù)合器件。

Nanoscribe公司成立于2007年，總部位于德國卡爾斯魯厄，秉持著卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的技術(shù)背景的德國卡爾蔡司公司的支持，經(jīng)過十幾年的不斷研究和成長，已然成為微納米生產(chǎn)的帶領(lǐng)者，一直致力于推動(dòng)諸如力學(xué)超材料，微納機(jī)器人，再生醫(yī)學(xué)工程，微光學(xué)等創(chuàng)新領(lǐng)域的研究和發(fā)展，并提供優(yōu)化制程方案。如今，Nanoscribe客戶遍布全球30個(gè)國家，超過1500名用戶正在使用Nanoscribe3D打印系統(tǒng)。這些大學(xué)包含哈佛大學(xué)、加州理工學(xué)院、牛津大學(xué)、倫敦帝國理工學(xué)院和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院等等。為了拓展并加強(qiáng)中國及亞太地區(qū)的銷售推廣和售后服務(wù)范圍，Nanoscribe于2017年底在上海成立了獨(dú)資子公司-納糯三維科技（上海）有限公司。自Nanoscribe進(jìn)軍中國市場以來，已有20多家出名大學(xué)和研究所成為了Nanoscribe用戶，其中包括多所C9前列高校聯(lián)盟成員，例如：北京大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)，南京大學(xué)等等。

Nanoscribe公司推出針對(duì)微光學(xué)元件（如微透鏡、棱鏡或復(fù)雜自由曲面光學(xué)器件）具有特殊性能的新型打印材料，IP-n162光刻膠。全新光敏樹脂材料具有高折射率，高色散和低阿貝數(shù)的特性，這些特性對(duì)于3D微納加工創(chuàng)新微光學(xué)元件設(shè)計(jì)尤為重要，尤其是在沒有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和復(fù)合三維光學(xué)系統(tǒng)的情況下。由于在紅外區(qū)域吸收率不高，因此光敏樹脂成為了紅外微光學(xué)的優(yōu)先，同時(shí)也是光通訊、量子技術(shù)和光子封裝等需要低吸收損耗應(yīng)用的相當(dāng)好的選擇。全新IP-n162光刻膠是為基于雙光子聚合技術(shù)的3D打印量身定制的打印材料。高折射率材料可實(shí)現(xiàn)具有高精度形狀精度的創(chuàng)新微光學(xué)設(shè)計(jì)，并將高精度微透鏡和自由曲面3D微光學(xué)提升到一個(gè)新的高度。由于其光學(xué)特性，高折射率聚合物可促進(jìn)許多運(yùn)用突破性技術(shù)的各種應(yīng)用，例如光電應(yīng)用中，他們可以增加顯示設(shè)備、相機(jī)或投影儀鏡頭的視覺特性。此外，這些材料在3D微納加工技術(shù)應(yīng)用下可制作更高階更復(fù)雜更小尺寸的3D微光學(xué)元件。例如圖示中可應(yīng)用于微型成像系統(tǒng)，內(nèi)窺鏡和AR/VR3D感測的微透鏡。優(yōu)化后的打印策略能兼顧效率與精度，滿足工業(yè)界對(duì)小批量精密零件的需求。

Nanoscribe稱，QuantumX是世界上基于雙光子灰度光刻技術(shù)（two-photongrayscalelithography，2GL）的工業(yè)系統(tǒng)，目前該技術(shù)正在申請(qǐng)專利。2GL將灰度光刻技術(shù)與Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)相結(jié)合，可生產(chǎn)折射和衍射微光學(xué)以及聚合物母版的原型。QuantumX的軟件能實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控打印作業(yè)，并通過交互式觸摸屏控制面板進(jìn)行操作。為了更好地管理和安排用戶的項(xiàng)目，打印隊(duì)列支持連續(xù)執(zhí)行一系列打印作業(yè)。該軟件有程序向?qū)?，可在一開始就指導(dǎo)設(shè)計(jì)師和工程師完成打印作業(yè)，并能夠接受任意光學(xué)設(shè)計(jì)的灰度圖像。例如，可接受高達(dá)32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件，以便使用Nanoscribe的QuantumX進(jìn)行直接制造。在雙光子灰度光刻工藝中，激光功率調(diào)制和動(dòng)態(tài)聚焦定位在高掃描速度下可實(shí)現(xiàn)同步進(jìn)行，以便對(duì)每個(gè)掃描平面進(jìn)行全體素大小控制。Nanoscribe稱，QuantumX在每個(gè)掃描區(qū)域內(nèi)可產(chǎn)生簡單和復(fù)雜的光學(xué)形狀，具有可變的特征高度。離散和精確的步驟，以及本質(zhì)上為準(zhǔn)連續(xù)的形貌，可以在一個(gè)步驟中完成打印，而不需要多步光刻或多塊掩模制造。通過光固化或激光燒結(jié)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度制造。嘉定區(qū)雙光子聚合微納3D打印應(yīng)用

微納 3D 打印，在微米與納米間穿梭，為制造注入精細(xì)新動(dòng)能。徐匯區(qū)生物微納3D打印應(yīng)用

光學(xué)和光電組件的小型化對(duì)于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和電信以及傳感和成像的應(yīng)用至關(guān)重要。通過傳統(tǒng)的微納3D打印來制作自由曲面透鏡等其他新穎設(shè)計(jì)會(huì)有分辨率不足和光學(xué)質(zhì)量表面不達(dá)標(biāo)的缺陷，但是利用雙光子聚合原理則可以完美解決這些問題。該技術(shù)不光可以用于在平面基板上打印微納米部件，還可以直接在預(yù)先設(shè)計(jì)的圖案和拓?fù)渖暇_地直接打印復(fù)雜結(jié)構(gòu)，包括光子集成電路，光纖頂端和預(yù)制晶片等。Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)所具有的高設(shè)計(jì)自由度，可以在各種預(yù)先構(gòu)圖的基板上實(shí)現(xiàn)波導(dǎo)和混合折射衍射光學(xué)器件等3D微納加工制作。結(jié)合Nanoscribe公司的高精度定位系統(tǒng)，可以按設(shè)計(jì)需要精確地集成復(fù)雜的微納結(jié)構(gòu)。徐匯區(qū)生物微納3D打印應(yīng)用