2025-04-11 04:08:58
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。科學(xué)家們運用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)合軟灰度光刻技術(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)進行內(nèi)窺鏡檢查。而這個精密的微光學(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脈內(nèi)的斑塊、血栓和膽固醇晶體,因此對于醫(yī)學(xué)檢測極其重要,可以有助于減少中風和心臟病發(fā)作的風險。
近年來,利用雙光子聚合對聚合物類傳統(tǒng)光刻膠的3D飛秒激光打印技術(shù)已日臻成熟,其高精度、高度可設(shè)計性和維度可控性已經(jīng)在平行技術(shù)中排名在前。與此同時,如何更有效地將微納結(jié)構(gòu)功能化,也逐漸成為各種微納加工技術(shù)的研究重點。在現(xiàn)階段,對于3D飛秒激光打印技術(shù)而言,具體來說就是利用其加工的高度可設(shè)計性來實現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)的功能化和芯片化,并使這些結(jié)構(gòu)能夠更好地集成器件,從而達到理想的應(yīng)用目的。微凹透鏡陣列結(jié)構(gòu)是光學(xué)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(jié)構(gòu)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(tǒng)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(jié)構(gòu),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(chǎn)生場曲。在商業(yè)生產(chǎn)中,為了消除場曲這種光學(xué)像差,只能在后續(xù)光路中引入場鏡組來進行校正,從而增加了器件復(fù)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(shè)計一系列具有漸變深度的微凹透鏡單元直接消除場曲。