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。3D打印技术具有分布式生产的特点,可以在不同地区甚至家庭中进行生产,降低了运输和库存成本。河北双光子聚合3D打印系统

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。3D打印微纳光刻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。

Nanoscribe的QuantumX形状与其他一些利用2PP技术的打印机竞争,例如UpNano的NanoOne高分辨率微增材制造(μAM)解决方案;LithoProf3D,一种由另一家德国公司MultiphotonOptics制造的先进微型激光光刻3D打印机,以及Microlight3D基于2PP的交钥匙3D打印机Altraspin。作为市场上的新选择之一,QuantumXshape承诺采用“非常先进的微加工工艺”,可实现高精度增材制造,在其中可以比较好平衡精度和速度,以实现特别高水平的生产力和质量。Nanoscribe认为该打印机能够产生“非常出色的输出”,该打印机依赖于基于移动镜技术的振镜(Galvo)系统和基于坚固花岗岩的平台上的智能电子系统控制单元,并结合了行业-级脉冲飞秒激光器。QuantumXshape可以使用Nanoscribe专有的聚合物和二氧化硅材料打印3D微型部件,并且对第三方或定制材料开放。此外,它可以通过设备的集成触摸屏和远程访问软件nanoConnectX进行控制,允许远程控制连接打印机的打印作业,将实验室的准备时间减少到限度低值,并在共享系统时简化团队协作。
Nanoscribe作为一家纳米,微米和中尺度高精度结构增材制造专业人才,一直致力于开发和生产和无掩模光刻系统,以及自研发的打印材料和特定应用不同解决方案。在全球顶端大学和创新科技企业的中,有超过2,500多名用户在使用我们突破性的3D微纳加工技术和定制应用解决方案。作为基于双光子聚合技术(2PP)的微纳加工领域市场带领者,Nanoscribe在全球30多个国家拥有各科领域的客户群体。基于2PP微纳加工技术方面的专业知识,Nanoscribe为顶端科学研究和工业创新提供强大的技术支持,并推动生物打印、微流体、微纳光学、微机械、生物医学工程和集成光子学技术等不同领域的发展。“我们非常期待加入CELLINK集团,共同探索双光子聚合技术在未来所带来的更大机遇”NanoscribeCEOMartinHermatschweiler说道。Nanoscribe是微纳加工和3D打印领域的带领者。

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。Nanoscribe公司于2018年底推出了全新的微纳3D打印系统。山东Nanoscribe3D打印三维微纳米加工系统
长远来看,3D打印会颠覆传统制造,实现服务的规模化,属于产业颠覆。河北双光子聚合3D打印系统
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。总而言之,该系统拓宽了3D微纳加工在多个科研领域和工业行业应用的更多可能性(如生命科学、材料工程、微流体、微纳光学、微机械和微电子机械系统(MEMS)等)。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。河北双光子聚合3D打印系统