في مجال التصنيع المتقدمة الحديثة ، مع مزيد من البحث في الضوئيات ، ممس ، biochip والمواد الجديدة ، تكنولوجيا المعالجة التقليدية لا يمكن تلبية متطلبات تصنيع عالية الدقة ، وارتفاع درجة حرية معقدة ثلاثية الأبعاد المجهرية . في ظل هذه الخلفية ، ليزر ثلاثية الأبعاد نظام الكتابة المباشرة ( 3D نظام الكتابة المباشرة ) يخرج الى حيز الوجود ، ويصبح لؤلؤة مشرقة في الدقيقة نانو تكنولوجيا التصنيع . كما غير مرئية " الدقة النحات " ، يمكن أن تكون حرة في بناء أي هيكل ثلاثي الأبعاد على نطاق ميكرون أو حتى نانومتر ، كما هو معروف في المستقبل مايكرو التصنيع الثورة أداة رئيسية .

ما هو ليزر ثلاثية الأبعاد نظام الكتابة المباشرة ؟

ليزر ثلاثية الأبعاد نظام الكتابة المباشرة هي تقنية تصنيع المواد المضافة على أساس ثنائي الفوتون البصرية غير الخطية ( TPP ) من حيث المبدأ . على عكس التقليدية للطباعة أو الطباعة الحجرية ، هذا النظام يستخدم ليزر الفيمتو ثانية بسرعة فائقة التركيز على الراتنج حساس و يبدأ بلمرة مونومر المحلية من خلال امتصاص تأثير ثنائي الفوتون ، وبالتالي تحقيق دقة ثلاثية الأبعاد من نقطة إلى نقطة علاج . لأن كثافة الضوء عالية بما فيه الكفاية يمكن أن يتحقق إلا في المنطقة الوسطى من تركيز الليزر لتحريك رد فعل البلمرة ، ستيريو معقدة المجهرية يمكن أن تكون مكتوبة في أي موقف داخل السائل الراتنج دون لمس سطح المواد .

النظام برمته يتكون من مصدر ليزر فائق السرعة ( على سبيل المثال ، تي : ياقوت ليزر الفيمتو ثانية ) ، عالية الدقة 3D منصة التحول ، مايكرو نظام التركيز البصري ، ونظام التحكم الآلي ، كندي / كام البرمجيات الخاصة ، القرار يمكن أن تصل إلى أقل من 100 نانومتر ، وهو ما يتجاوز الحد حيود البصرية التقليدية .

التكنولوجيا الأساسية من حيث المبدأ : اختراق الحد حيود " الشبح نحت "

جوهر الليزر ثلاثي الأبعاد الكتابة المباشرة يكمن في الآلية الفيزيائية - ثنائي الفوتون امتصاص . photopolymerization التقليدية تعتمد على امتصاص فوتون واحد ، مرة واحدة في ضوء يدخل الراتنج ، رد فعل مستمر سوف تبدأ على طول الطريق ، مما يحد من عمق المعالجة والدقة . ثنائي الفوتون امتصاص يتطلب أن اثنين من الفوتونات يمكن استيعابها من قبل الجزيئات في وقت واحد تقريبا ، وهذا الاحتمال هو منخفض جدا ، فقط يحدث في حجم صغير مع أعلى كثافة الطاقة في الليزر التركيز . وبناء على ذلك ، حتى لو كان شعاع الليزر يمر من خلال شفافية الراتنج ، البلمرة يحدث فقط في منطقة التركيز ، وبالتالي تحقيق حقيقي ثلاثي الأبعاد " فوكسل " تجهيز .

هذا الأسلوب يجعل من الممكن تصنيع الهندسة المعقدة التي لا يمكن أن تتحقق من خلال التكنولوجيا التقليدية ، مثل تعليق هيكل ، دوامة القناة ، المتشابكة والعتاد ، بيونيك قوس ، وما إلى ذلك من دون دعم الهيكل ، وبالتالي حد كبير في تحسين تصميم الحرية .

المزايا التقنية : عالية الدقة والمرونة العالية والتكامل متعدد الوظائف :

1 . فائقة الدقة : يمكن تحقيق submicron إلى 100 نانومتر الحجم مميزة ، تنطبق على البلورات الضوئية ، والمواد الفائقة ، رقاقة ميكروفلويديك وغيرها من البحوث المتقدمة .

2 . القدرة على تجهيز ثلاثي الأبعاد الحقيقية : لا تقتصر على تصنيع الطبقات ، ودعم أي زاوية سطح منحن مباشرة تشكيل هيكل ؛

3 . مادة التوافق : مناسبة لأنّ أنواع مختلفة من مقاومة للضوء التجارية ( مثل سو - 8 ، والملكية الفكرية سلسلة الراتنج ) وظيفية المواد المركبة ( بما في ذلك الجسيمات النانوية ، نقاط الكم ، الخ . )

4 . عدم الاتصال بالقطع : تجنب الأضرار الناجمة عن الإجهاد الميكانيكي ، مناسبة هش أو مواد لينة ؛

5 - التحقق من النماذج الأولية السريعة : من التصميم إلى المنتج النهائي يمكن أن تكتمل في غضون ساعات ، وتسريع دورة البحث العلمي التكرار .

3D الليزر نظام الكتابة المباشرة لديها امكانات كبيرة في العديد من مجالات التكنولوجيا الفائقة :

- الضوئيات والبصريات المتكاملة : تستخدم في تصنيع البلورات الضوئية ، والأمواج الموجية ، صفائف Microlens ، والسطوح الفوقية ، مما ييسر تطوير الجيل القادم من تكنولوجيا الاتصالات البصرية وأجهزة الاستشعار؛

- الهندسة الطبية الحيوية : بناء سقالة بيوميمتيك الأنسجة ، خلية ثقافة المكروية ، تسليم المخدرات الناقل ، والمساعدة في بحوث الطب التجديدي .

- ميكروفلويديك ومختبر على رقاقة واحدة : طباعة المضخات والصمامات والمخاليط وغرف الاختبار لتحقيق درجة عالية من التكامل مع مختبر الرقائق؛

- مايكرو روبوت و ممس : تصنيع مكونات حيوية مثل التروس الصغيرة ، والينابيع ، والمحركات ، لتوفير أساس هيكلي لحركة الروبوتات الصغيرة؛

- الفضاء والمواد الجديدة : تطوير هياكل شعرية خفيفة الوزن وعالية القوة ، ومكونات أمثلية الطوبولوجيا ومواد استجابة ذكية .

ليزر ثلاثية الأبعاد نظام الكتابة المباشرة ليس فقط تكنولوجيا تصنيع النانو الصغيرة ، ولكن أيضا جسر يربط الخيال العلمي مع الواقع . أنها تسمح للبشرية أن يكون في العالم الصغير " حرية تشكيل " القدرة على مستقبل العلم والتكنولوجيا فتحت إمكانيات غير محدودة . جنبا إلى جنب مع التكنولوجيا الناضجة باستمرار ، هذا " الدقة النحات " سيتم عرض مواهبهم في المزيد من المجالات ، ومواصلة تعزيز التكامل العميق بين الإلكترونيات الضوئية ، علوم الحياة و التصنيع الذكي ، وكتابة فصل جديد من الحضارة الصغيرة النطاق .