2025-04-11 04:08:58
來自德國亞琛工業大學以及萊布尼茲材料研究所科學家們使用Nanoscribe的3D雙光子無掩模光刻系統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雜噴嘴設計。科學家們運用Nanoscribe的雙光子聚合技術(2PP)打印微型通道的聚合物母版,并結合軟灰度光刻技術做后續復制工作。隨后,在密閉的微流道中通過芯片內3D微納加工技術直接制作復雜結構噴絲頭。這種集成復雜3D結構于傳統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。斯圖加特大學和阿德萊德大學的研究人員聯手澳大利亞醫學研究中心,共同合作研發了世界上特別小的3D打印微型內窺鏡。該內窺鏡所用到的微光學器件寬度只有125微米,可以用于直徑小于半毫米的血管內進行內窺鏡檢查。而這個精密的微光學器件是通過使用德國Nanoscribe公司的雙光子微納3D打印設備制作的。微型內窺鏡可以幫助檢測人體動脈內的斑塊、血栓和膽固醇晶體,因此對于醫學檢測極其重要,可以有助于減少中風和心臟病發作的風險。
近年來,利用雙光子聚合對聚合物類傳統光刻膠的3D飛秒激光打印技術已日臻成熟,其高精度、高度可設計性和維度可控性已經在平行技術中排名在前。與此同時,如何更有效地將微納結構功能化,也逐漸成為各種微納加工技術的研究重點。在現階段,對于3D飛秒激光打印技術而言,具體來說就是利用其加工的高度可設計性來實現微納結構的功能化和芯片化,并使這些結構能夠更好地集成器件,從而達到理想的應用目的。微凹透鏡陣列結構是光學器件中的一種常見組件,具有較強的聚焦和成像能力。以往制備此類結構的方法有熱回流、灰度光刻、干法刻蝕和注射澆鑄等。受加工手段的限制,傳統的微透鏡陣列往往是在1個平板襯底上加工出一系列相同尺寸的凹透鏡結構,這樣的1組微透鏡陣列無法將1個平面物體聚焦至1個像平面上,會產生場曲。在商業生產中,為了消除場曲這種光學像差,只能在后續光路中引入場鏡組來進行校正,從而增加了器件復雜度和成本。如果采用3D飛秒激光打印來加工微凹透鏡陣列即可通過設計一系列具有漸變深度的微凹透鏡單元直接消除場曲。