宝山区高精度微纳3D打印

由欧盟委员会及欧盟“地平线2020“计划（Horizon2020）资助的HandheldOCT项目于2020年初正式启动。祝贺Nanoscribe成为该项目成员之一。这个由多所大学，研究机构以及公司的科学家们和工程师们所组成的联合项目致力于开发一种用于眼科检查的便携式可移动成像设备。基于低成本和小型化特点的集成光子芯片技术，该项目有望将光学相干断层扫描（OCT）从局限的眼科临床应用带入更广的眼科护理移动应用中来。由维也纳医科大学牵头的HandheldOCT研究项目旨在运用成熟的光学相干断层扫描成像技术（OCT），来实现便携式现场即时眼科护理检查。预计此款正在开发的具备先进技术和成本效应的便携式集成光子芯片技术OCT成像设备将用于诊断和监测多种眼部疾病，例如，老年性黄斑病变、糖尿病性视网膜病变以及青光眼，这些疾病在世界范围内都是导致失明的主要因素。该便携式设备将会在维也纳总医院进行测试以验证其在眼科诊断的效果。Nanoscribe的技术本质上是用一种微型激光来微纳3D打印三维结构。宝山区高精度微纳3D打印

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。宝山区高精度微纳3D打印现阶段，3D打印是传统制造的重要补充，属于产业增强。

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。

由Nanoscribe研发的IP系列光刻胶是用于特别高分辨率微纳3D打印的标准材料。所打印的亚微米级别分辨率器件具有特别高的形状精度，属于目前市场上易于操作的“负胶”。IP树脂作为高效的打印材料，是Nanoscribe微纳加工解决方案的基本组成部分之一。我们提供针对优化不同光刻胶和应用领域的高级配套软件，从而简化3D打印工作流程并加快科研和工业领域的设计迭代周期，包括仿生表面，微光学元件，机械超材料和3D细胞支架等。利用Nanoscribe的双光子聚合微纳3D打印技术，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的科学家们新研发的微型内窥镜。Photonic Professional GT 3D打印机的后续产品，GT2可容纳毫米大小的部件，打印高度可达8毫米。

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。特别常见的微纳3D打印方法是增材制造。宝山区高精度微纳3D打印

Nanoscribe在中国的子公司纳糯三维科技（上海）有限公司邀你一起探讨微纳3D打印未来的发展趋势。宝山区高精度微纳3D打印

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。宝山区高精度微纳3D打印