3D-mikroprinting baserad på tvåfotonpolymerisation

Nanoscribe utvecklat och distribuerat 3D skrivare och gråskalemikrotillverkningslitografisystem, inklusive Quantum X-formen. Laserlitografisystemet är baserat på Två foton polymerisation och kombinerar egenutvecklad utskriftsteknik. Nedan presenterar vi nya utvecklingar och tillämpningar av 3D-mikroskrivare.

innehåll

• 3D-mikrotillverkning för utskrift av centimeterstora strukturer
  • Högsta noggrannhet vid hög hastighet
• Cochleaimplantat förbättrades med 3D-utskrift av mikrostrukturer
• 3D-utskrift av sensorer för extremt högpresterande linser
  • Mikroobjektiv från telefoto till vidvinkel
  • Lämplig för industri 4.0-applikationer
    
    

3D-mikrotillverkning för utskrift av centimeterstora strukturer

09.03.2022 | Nanoscribe introducerar Extra Large Features (XLF) Print Set, som utökar tillverkningsområdet för högprecisionen 3D skrivare Quantum X-form förbättrad. Detta möjliggör mikrotryck av strukturer i nano- och mikroskala på millimeter- och centimeterstora objekt baserat på tvåfotonpolymerisation. Filigrandetaljer och särskilt komplexa strukturer bibehålls. I synnerhet accelererar den nya XLF Print Set den höga precisionen 3D tryck av en multipel. Detta gör Quantum X-formen lämplig för första gången som ett verktyg för serieproduktion av voluminösa föremål som är millimeter eller till och med centimeter stora.

Nanoscribes högprecisionsteknologi för 3D-utskrift är baserad på Två foton polymerisation (2PP). Detta gör den mer exakt än jämförbara teknologier som högupplöst SLA och DLP eller projektionsmikrostereolitografi (PµSL). Utskriftsresultaten som uppnås med tvåfotonpolymerisationsbaserad 3D-utskrift är två till fem gånger mer exakta än de för jämförbar mikrotillverkning.

Hittills har 2PP begränsats till objektstorlekar på bara några mm. Detta är extremt exakt med XLF Print Set 3D-utskriftsprocess nu sömlöst centimeterstora föremål tillämplig. Föremål upp till 30 cm³ i storlek kan produceras i bara ett pass.

Högsta noggrannhet vid hög hastighet

"Med XLF Print Set öppnar Quantum X-formen helt nya möjligheter för 3D-utskrift med hög precision", säger dr Michael Thiel, Chief Science Officer och medgrundare av Nanoscribe. "Först och främst får du enorm hastighet när du producerar stora mängder voluminösa föremål i en utskriftsprocess", säger Thiel och sammanfattar en central fördel med den nya XLF Print Set.

3D-skrivare | Additiv tillverkning av plastdelar

Med Quantum X-formen erbjuder Nanoscribe en sofistikerad Laserbaserade 3D-skrivarplattform med pålitliga arbetsflöden och enkla processer. Detta innebär att den nya XLF Print Set kan användas för att uppnå exakta och formträngande utskriftsresultat mycket snabbt. XLF Laser Print Set innehåller en ny antennlins med en 3200x förstoringsfaktor. Detta leder till en avsevärt ökad tryckfältsdiameter på upp till 18,5 µm och ett ganska stort arbetsavstånd på XNUMX mm.

XLF Print Set erbjuder också en hög skanningshastighet, justerbara voxelstorlekar och en mycket känslig fotopolymerbaserad fotoresist. Den är därför idealisk för prototypframställning och tillverkning av t.ex. B. mekaniska delar som millimeterstora kopplingar och föremål, mikrofluidkanaler och ställningsstrukturer för biomedicinsk forskning.

Cochleaimplantat förbättrades med 3D-utskrift av mikrostrukturer

27.01.2020/3/XNUMX | Baserat på Nanoscribes XNUMXD-mikrotillverkning av mikrostrukturer har forskare utvecklat en nytt cochleaimplantat tagit fram. Mikrostrukturer som produceras med 3D-utskrift frigör steroider via de minsta strukturerna. Med detta sammanför forskarna en högprecisions 3D-utskriven steroidreservoar och en 2D MEMS-baserad elektroduppsättning för produktion av nya cochleaimplantat för första gången. Cochleaimplantatets design har utformats för att minska kvarvarande hörselskador från ledningsinföringstrauma.

3D-utskrift av sensorer för extremt högpresterande linser

15.02.2017-XNUMX-XNUMX | Örnögon är extremt skarpa och ser bra både framåt och åt sidan - egenskaper som man också skulle vilja ha vid autonom körning. Fysiker vid universitetet i Stuttgart har nu 3D tryck sensorer tillverkade som replikerar örnögat på ett litet område och realiserar det med den senaste 3D-utskriftstekniken från Nanoscribe. Örnar kan se en mus på en äng från en höjd av 3 km.

Samtidigt har örnar ett mycket brett synfält, vilket gör att de kan uppfatta fiendens fåglar och andra djur som närmar sig från sidan. Anledningen till den ökända örnsynen är extremt många synceller i den centrala fovea, en fördjupning i mitten av den gula fläcken, området med skarpast syn. Dessutom har örnar en andra fovea vid kanten av ögonen, vilket säkerställer skarp syn åt sidorna.

Föraren skulle vilja ha något liknande för sig själv självkörande fordon: Forward ska vara hans kamera se särskilt tydligt, känna igen hinder och uppskatta avståndet till framförvarande fordon, men synfältet bör också hållas i sikte åt sidan. Tidigare krävde detta en hel rad kameror och sensorer runt fordonet eller en roterande kamera på taket.

Simon Thiele från Institutet för teknisk optik och hans kollegor Harold Giessen från 4th Physics Institute vid universitetet i Stuttgart har nu utvecklat en sensor som återger detta örnöga på ett litet område. Forskningen placerades under paraplyet av Scope forskningscenter vid universitetet i Stuttgart och realiserades tack vare den senaste 3D-utskriftstekniken från Karlsruhe-företaget Nanoscribe.

Mikroobjektiv från telefoto till vidvinkel

Stuttgart-forskarna tryckte direkt på en högupplöst CMOS-chip en hel uppsättning mikroobjektiv som har olika brännvidder och synfält. Det minsta objektivet har en brännvidd som motsvarar ett vidvinkelobjektiv, följt av två objektiv med ett mer medelstort synfält, och det största objektivet har mycket lång brännvidd och litet synfält, som ett typiskt teleobjektiv.

3D-skrivaren skapar Linser direkt på CMOS-chippet med så kallad tvåfotonpolymerisation. I denna process absorberas två fotoner från en röd femtosekundlaserpuls i fotoresisten och fungerar som en blå foton, vilket initierar tvärbindningsprocessen i den flytande fotoresisten. En skanner används för att skriva lager för lager av friformslinsstrukturen.

3D-utskriftstjänst – online och snabbt

Alla fyra bilder som genereras av linserna på chipet läses upp elektroniskt och bearbetas samtidigt. Ett litet datorprogram sätter ihop bilden på ett sådant sätt att den högupplösta bilden från teleobjektivet visas i mitten och bilden från vidvinkellinsen visas alldeles på utsidan. Forskarna testade sin nya kamera på olika testobjekt och kunde förbättra upplösningen i mitten av denna s.k. foveated bildbehandling tydligt demonstrera systemet.

Lämplig för industri 4.0-applikationer

Eftersom hela sensorsystemet bara är några mm² stort - linserna har diametrar i intervallet från 100 till några 100 µm - förutom Automotive Industry också roman mini drönare dra nytta av tekniken. Sensorerna är redan anslutna till en liten minidator som har en egen IP-adress och kan adresseras och läsas direkt via smarttelefonen. Systemet är därför redan lämpligt för Industry 4.0-applikationer.

3D-skrivarmaterial | från plast till metall

Du kanske också är intresserad av...

Cochleaimplantat | Jag hör dig väl!

Cochleaimplantat är revolutionerande hörapparater som förbättrar hörseln för personer med hörselnedsättning från svår till...