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飞秒激光3D增材制造,开启材料精密加工之门

作者:卓小知     发布时间:2020年07月10日     阅读次数:535

目前激光作为各种材料加工合成的必要工具而被广泛应用,其中超快激光常用来实现低环境负荷、高品质、高效率的材料制备。飞秒激光具有极高峰值强度和超短脉冲宽度,可诱导激光波长下透明材料的非线性多光子吸收;更重要的是,透明材料中的飞秒激光束聚焦可将非线性相互作用限制在聚焦体积之内,从而实现3D微/纳米制造。这一3D制造能力,也为材料加工打开了一扇新的大门。


不久前,卓小知为各位科普了“从陶瓷划线到3D聚合,飞秒微加工的卓越解决方案”,今天,卓小知再次带大家走进众多飞秒微加工技术中的“3D增材制造”,让我们看一看FemtoLAB-MPP在3D增材制造中的应用。



Workshop of Photonics®实验室致力于开发超快激光微加工设备和解决方案,近年来,多光子聚合这种3D增材制造技术发展很快。这种独特的技术能制造微米尺度的3D结构, 而且结构具有纳米级分辨率。



简单来说,就是通过在光刻胶中精确定位激光焦点来“书写”所需的图案。然后,通过有机溶剂清洗未固化的光刻胶剩余部分,仅在基板上留下新制做的微结构。


图为FLMP制造步骤


Workshop of Photonics公司拥有灵活的FemtoLAB-MPP系统,以下图片就是该系统利用飞秒激光多光子聚合技术在不同应用领域加工的部分样品展示图


纳米光子器件应用

图为三维光子晶体的制备


微光学应用

图为(a)聚合非球面透镜;(b)透镜所产生的激光烧蚀标志图案(a);(c)菲涅尔透镜

图为(a)倾斜的微光栅、(b)微透镜和(c)微棱镜光聚合在光纤尖端的SEM图像


生物医学应用

光聚合物的生物相容性和生物降解性已通过体内试验获得批准,可以利用此技术制备出具有干细胞生长所需孔径的人工3D支架和模板成体干细胞和FLMP纳米聚合物则是再生医学和组织工程的重要建筑材料。

图为成体干细胞的三维人工支架

图为组织周围蓝染核的组织学图像显示,(a)聚合植入物比(b)手术缝线更具有生物相容性



以上应用均是Workshop of Photonics公司的FemtoLAB-MPP系统操作完成,FemtoLAB-MPP标准的激光直写系统可以复制小至200 nm的结构, 通过自聚合技术, 最小线宽甚至窄至90 nm该飞秒激光3D纳米光刻工艺可重复制造相同的结构, 结合冲压技术后加工速度会更快。我们可以使用同一台激光器完成激光烧蚀和其它各种微加工工艺,如打微孔等,这使得该操作系统更灵活,适用于多种应用。

以上就是本期推送的全部内容,如果您对WOP公司的微加工系统感兴趣,欢迎随时联系我们获取详细产品信息。


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