技术进步可以扩展的3 d nanoprinting
2023年8月18日
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中国研究人员研制出了一种易于构建的,低成本的3 d nanoprinting系统可以创建任意3 d结构用极其精细的功能。新的3 d nanoprinting技术足够精确的印刷材料以及各种光学设备和部件,如微透镜和光学设备。
“我们的系统使用了两步的吸收过程实现3 d打印精度达到纳米级别,适合商业生产,”说研究小组领导人Cuifang旷从浙江实验室和浙江大学,都在中国。
“它可以用于各种各样的应用,如印刷微纳米结构为研究生物细胞或制造专业光学波导用于虚拟和现实增强设备。”
传统的高分辨率的3 d nanoprinting方法使用的飞秒激光脉冲花费成千上万美元。旷视出版集团的《光学快报》,和他的同事们描述他们的新系统基于一个集成的光纤耦合连续波激光二极管,不仅便宜,而且操作方便。
“这种新方法使3 d nanoprinting访问科学家,甚至那些不熟悉光学系统通常用于这种类型的制造、“旷说。“这可能最终导致低成本桌面3 d nanoprinting设备可以提供精密nanoprinting任何人。”
3 d打印对象的特征尺寸大约100海里通常需要一种叫做双光子吸收的技术。这涉及到使用昂贵的飞秒激光器实现精密三维光子吸收,凝固或聚合,液态树脂对光线很敏感。”
最近,科学家发明了一种方法称为两步吸收替代双光子吸收由文森特·哈恩在卡尔斯鲁厄理工学院的研究小组,德国。它使用一个特殊的光称为苯偶酰一起创建聚合一个光源。在新研究中,研究人员开发了一个简化的和更快的3 d nanoprinting两步吸收系统使用405 nm波长光纤耦合激光器集成。
2 d或3 d打印技术的新系统,单模保偏光纤的激光光束平行和导演到检流计的镜子。然后集中到大数值孔径显微镜物镜的感光材料。
“简单的系统不需要大量的光学组件来调节激光束,可以节省金钱和产生更少的光学畸变,或错误,“旷说。“这也是高度稳定,兼容大多数商业显微镜。”
研究者们展示他们的3 d nanoprinting系统通过使用它在低速打印二维直线光栅和3 d木料堆外侧段350纳米的纳米结构。使用更快的扫描速度每秒1000微米,二维光栅与子- 200纳米的分辨率和sub-50-nm线宽仍然可以用激光功率小于1 mw制作的。
图像- - - - - -研究人员用他们的新系统,使各种详细的3 d结构,包括一个3 d木料堆结构(a和b),一个20-micron-diameter巴基球(c)和两个立方体盒子帧(d),获得了电子显微镜的图像。礼貌:Cuifang旷,浙江大学。
更多信息:
浙江实验室
https://en.zhejianglab.com/institutescenters/
浙江大学
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