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德國(guó)科學(xué)家研究雙光子技術(shù)3D打印納米級(jí)金屬結(jié)構(gòu)

3D打印動(dòng)態(tài)
2019
04/18
10:10
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評(píng)論
雙光子3D打印技術(shù),,是一種前沿的技術(shù),,它可以在納米級(jí)的尺度上打印出各種結(jié)構(gòu),,此前所報(bào)道的雙光子技術(shù)都是用光刻膠等樹脂材料,。在金屬材料方面尚未取得成果,。詳細(xì)了解雙光子技術(shù)可以參考“納米級(jí)的雙光子3D打印技術(shù),背后竟有這么多故事”,。


△雙光子3D打印的納米級(jí)建筑

△雙光子3D打印技術(shù)原理示意圖(圖片來(lái)源:南極熊)

如果雙光子技術(shù)能夠用來(lái)打印金屬,,那么一定會(huì)有新的應(yīng)用誕生。2019年4月18日,,南極熊從外媒獲悉,,德國(guó)弗勞恩霍夫微工程與微系統(tǒng)研究所(IMM)的科學(xué)家正在開發(fā)一種新工藝,使用多光子光刻技術(shù)在金屬3D打印部件上生成納米級(jí)的結(jié)構(gòu),。

作為聯(lián)邦教育和研究部(BMBF)資助的項(xiàng)目“LAMETA”的一部分,,IMM團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是制造小于使用直接能量沉積(DED)工藝生產(chǎn)的部件。

△通過(guò)激光沉積產(chǎn)生的納米結(jié)構(gòu),。 圖片來(lái)自Fraunhofer IMM,。

“在許多技術(shù)應(yīng)用中,具有納米尺度的微小結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越重要,,”Fraunhofer IMM的Thomas Klotz Books博士和LAMETA項(xiàng)目經(jīng)理表示,。

“如果我們將結(jié)構(gòu)延伸到第三維,同時(shí)將結(jié)構(gòu)的尺寸減小到光線的寬度,,那么新的有趣的現(xiàn)象就可以被解決了,。”

多光子光刻與直接能量沉積

根據(jù)Fraunhofer IMM研究人員的說(shuō)法,,為了縮小到納米分辨率,,必須使用雙光子吸收和市售金屬前體。在多光子光刻方法期間使用的激光波長(zhǎng)的透明材料內(nèi)發(fā)生雙光子吸收,。

相反,,DED使用電子束或高功率激光束投影儀來(lái)熔化線材以構(gòu)建3D結(jié)構(gòu)。該過(guò)程在填充有惰性氣體的密封室中進(jìn)行,,以控制材料特性,。科學(xué)家認(rèn)為使用DED創(chuàng)建的零件主要保持微米范圍內(nèi)的分辨率,。

因此,,需要一種新的多光子光刻工藝,用于在金屬基板上加成制造,,從而能夠生產(chǎn)不受限制的3D打印納米結(jié)構(gòu),。這需要新的光學(xué)組件,以及新穎的傳感器元件,。

在提出的基于激光的工藝中,,科學(xué)家將能夠控制光,以選擇性地操縱其與輻射光和納米級(jí)金屬框架中的電子的相互作用,。 還正在為這一工藝開發(fā)一類新材料,。

“我們希望展示該方法的具體應(yīng)用潛力,,從而開辟等離子體學(xué)領(lǐng)域的新應(yīng)用領(lǐng)域,”Books補(bǔ)充說(shuō),。 該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于2020年完成,。

弗勞恩霍夫金屬增材制造。 攝影:Michael Petch,。

編譯自:3dprintingindustry


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