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)。双光子聚合三维微制造系统是一种用于化学领域的工艺试验仪器。湖北亚微米级双光子聚合3D打印
科学家们基于Nanoscribe的双光子聚合技术(2PP),发明了GRIN光学微纳制造工艺。这种新的制造技术实现了简单一步操作即可同时控制几何形状和折射率来打印自由曲面光学元件。凭借这种全新的制造工艺,科学家们完成了令人印象深刻的展示制作,打印了世界上特别小的可聚焦可见光的龙勃透镜(15µm直径)。相似于人类眼睛晶状体的梯度,这种球面晶状体的折射率向中心逐渐增加,使其具有独特的聚光特性。Nanoscribe的PhotonicProfessional打印系统可用于将不同折射率的龙勃透镜和其他自由形状的光学组件打印于微孔支架材料上(例如孔状硅材及二氧化硅)。突出特点是不再像常规的双光子聚合(2PP)那样在基体表面进行直写,而是在孔型支架内。通过调整直写激光的曝光参数可以改变微孔支架内材料的聚合量,从而影响打印材料的有效折射率。采用全新SCRIBE技术(通过激光束曝光控制的亚表面折射率)可以在保证亚微米级别的空间分辨率同时,对折射率的调节范围甚至超过0.3。飞秒激光双光子聚合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。
Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性,可以实现微机械元件的制作,例如用光敏聚合物,纳米颗粒复合物,或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人,并可以选择添加金属涂层。此外,微纳米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微机电系统(MEMS)。双光子灰度光刻技术可以一步实现真正具有出色形状精度的多级衍射光学元件(DOE),并且满足DOE纳米结构表面的横向和纵向分辨率达到亚微米量级。由于需要多次光刻,刻蚀和对准工艺,衍射光学元件(DOE)的传统制造耗时长且成本高。而利用增材制造即可简单一步实现多级衍射光学元件,可以直接作为原型使用,也可以作为批量生产母版工具。
世界上头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX实现了2D和2.5D微纳结构的增材制造。该无掩模光刻系统将灰度光刻的出色性能与Nanoscribe的双光子聚合技术的精度和灵活性相结合,从而达到亚微米分辨率并实现对体素大小的超快控制,自动化打印以及特别高的形状精度和光学质量表面。高精度的增材制造可打印出顶端的折射微纳光学元件。得益于Nanoscribe双光子灰度光刻技术所具有的设计自由度和光学质量的特点,您可以进行几乎任何形状,包括球形,非球形或者自由曲面和混合的创新设计。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称,QuantumX是世界上**基于双光子灰度光刻技术(two-photongrayscalelithography,2GL)的工业系统,目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合,可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业,并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目,打印队列支持连续执行一系列打印作业。该软件有程序向导,可在一开始就指导设计师和工程师完成打印作业,并能够接受任意光学设计的灰度图像。例如,可接受高达32位分辨率的BMP、PNG或TIFF文件,以便使用Nanoscribe的QuantumX进行直接制造。在双光子灰度光刻工艺中,激光功率调制和动态聚焦定位在高扫描速度下可实现同步进行,以便对每个扫描平面进行全体素大小控制。Nanoscribe称,QuantumX在每个扫描区域内可产生简单和复杂的光学形状,具有可变的特征高度。离散和精确的步骤,以及本质上为准连续的形貌,可以在一个步骤中完成打印,而不需要多步光刻或多块掩模制造。了解更多双光子聚合微纳3D打印技术,请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司。黑龙江德国双光子聚合3D打印
双光子聚合技术在3D精密加工上具有很大的潜力。湖北亚微米级双光子聚合3D打印
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。湖北亚微米级双光子聚合3D打印
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