3D-print på mikrometerskalaen

På Photonics West, den førende internationale messe for fotonik, der finder sted i San Francisco i denne uge, Nanoscribe GmbH, en spin-off af Karlsruhe Institute of Technology (KIT), præsenterer verdens hurtigste 3D-printer af mikro- og nanostrukturer. Med denne printer, mindste tredimensionelle objekter, ofte mindre end diameteren af ​​et menneskehår, kan fremstilles med minimalt tidsforbrug og maksimal opløsning. Printeren er baseret på en ny laserlitografimetode.

"Succesen med Nanoscribe er et eksempel på KIT's fremragende iværksætterkultur og bekræfter vores strategi om specifikt at støtte spin-offs. På denne måde, forskningsresultater overføres hurtigt og bæredygtigt til markedet, " siger Dr. Peter Fritz, KIT Vice President for Research and Innovation. I begyndelsen af ​​2008 Nanoscribe blev grundlagt som det første spin-off af KIT og har siden etableret sig som verdens markeds- og teknologileder inden for 3D laserlitografi.

Sidste år, 18 spin-offs blev etableret på KIT. 3D-laserlitografisystemerne udviklet af Nanoscribe - spin-off'en kan stadig findes på KIT's Campus North - bruges til forskning af KIT og forskere verden over. Arbejdet inden for fotonik er koncentreret om at erstatte konventionel elektronik med optiske kredsløb med højere ydeevne. Til dette formål, Nanoscribe-systemer bruges til at udskrive polymerbølgeledere, der når dataoverførselshastigheder på mere end 5 terabit pr. sekund.

Biosciences producerer skræddersyede stilladser til blandt andet cellevækststudier. I materialeforskning, funktionelle materialer med forbedret ydeevne er udviklet til letvægtskonstruktion for at reducere forbruget af ressourcer. Blandt kunderne er universiteter og forskningsinstitutioner samt industrivirksomheder.

Øget hastighed:Timer bliver til minutter

Ved hjælp af den nye laserlitografimetode, udskrivningshastigheden øges med en faktor på omkring 100. Denne stigning i hastigheden skyldes brugen af ​​et galvo spejlsystem, en teknologi, der også anvendes i lasershowenheder eller scanningsenheder af cd- og dvd-drev. At reflektere en laserstråle fra de roterende galvo-spejle letter hurtig og præcis laserfokuspositionering. "Vi revolutionerer 3D-print på mikrometerskalaen. Præcision og hastighed opnås af den industrielt etablerede galvo-teknologi. Vores produkt nyder godt af mere end et årtis erfaring inden for fotonik, nøgleteknologien i det 21. århundrede, " siger Martin Hermatschweiler, administrerende direktør for Nanoscribe GmbH.

Mekanisme:To-foton polymerisation

Den direkte laserskriveteknik, der ligger til grund for 3D-printmetoden, er baseret på to-foton polymerisation. Ligesom papir antændes, når det udsættes for sollys fokuseret gennem et forstørrelsesglas, ultrakorte laserimpulser polymeriserer lysfølsomme materialer i laserfokus. Afhængigt af det valgte lysfølsomme materiale, kun det eksponerede eller ueksponerede volumen opløses. Efter et udviklerbad, disse skrevne områder forbliver som selvbærende mikro- og nanostrukturer.

Fjernelse af barrierer

Ved hjælp af galvo-teknologien, tredimensionelle mikro- og nanostrukturer kan udskrives hurtigt og, derfor, på store arealer i princippet. Ved højeste opløsning, imidlertid, scanningsfeltet er fysisk begrænset til nogle få 100 µm på grund af fokusobjektivets optiske egenskaber. Ligesom gulvfliser skal sammenføjes præcist, de respektive scanningsfelter skal forbindes problemfrit og nøjagtigt. Ved den såkaldte syning, områder kan udvides næsten vilkårligt.