科学家利用超快激光脉冲实现纳米级3D打印

时间:2016-07-07 10:15来源:天工社作者:yeyan 点击:
------分隔线----------------------------

摘要:来自立陶宛维尔纽斯大学(维尔纽斯大学)激光研究中心大学的科学家们正在研究如何以更加有效的方式进行3D打印。不过,他们的研究涉及到的方法远远超出当前的层积式的方法。通过使用基于非线性光与物质相互作用的超快激光脉冲,他们正在努力大幅提升3D打印技术。

关键字:3D打印,3D打印技术,3D打印机

  来自立陶宛维尔纽斯大学(维尔纽斯大学)激光研究中心大学的科学家们正在研究如何以更加有效的方式进行3D打印。不过,他们的研究涉及到的方法远远超出当前的层积式的方法。通过使用基于非线性光与物质相互作用的超快激光脉冲,他们正在努力大幅提升3D打印技术。

 

  近日,他们的研究成果被发表在了《Advanced Optical Material》杂志上,论文题目是《通过偏振控制的纳米级精度3D聚合制备(Nanoscale Precision of 3D Polymerization via Polarization Control)》。科学家们称,他们的研究将为未来的3D打印带来更大、甚至无法比拟的灵活性和通用性,并有可能用于范围广泛的新型材料。除此之外,还将会对电信、电子、基于芯片实验室(Lab-on-chip)技术的装置、组织工程等领域的应用产生影响。不过研究人员们指出,尽管这一技术在实验室当中比较可行,但是现实中如果将该原型设备转化成可昼夜运行的的工业流水线,却是极其昂贵的。

 

科学家利用超快激光脉冲实现纳米级3D打印
 

  据了解,在这项研究当中,科学家们主要围绕着纳米光刻技术来探索光的偏振在用该技术进行3D打印的过程中会产生什么样的影响。

 

  “在激光3D纳米光刻技术中,偏振效应主要用来微调感光性树脂在形成结构过程中的特征尺寸。”科学家们在论文中称。

 

  据科学家们说,这其中的关键是如何在线性偏振方向改变的时候,在激光功率和光束扫描/对象转化速度之间提供固定的条件。如果实现,这将带来纳米级的精度。如下图所示,该区域在保留相同深度的情况下出现改变时,聚合特征尺寸的纵横比调制能力即启用,而且无需光束成型技术或者相位光罩。

 

科学家利用超快激光脉冲实现纳米级3D打印
 

  在恒定的辐照强度和与激光直写方向(垂直、平行、圆形)有关的不同偏振方向条件下所导致的聚合特征的变化。其体素(Voxel)尺寸和纵横比可通过偏振控制在纳米尺度上进行调整。

 

  “在该激光处理过程中,光束偏振方向的影响在导电和电介质实体目标上得到了 彻底的研究。”研究人员在论文中称。“其中包括偏振对于激光与物质相互作用的标量参数的影响,比如吸收系数和电离速率等。”

 

  在这项研究当中,研究人员通过基于3D建模和实验的深入分析揭示了:偏振效应、对分辨率的影响、在直接激光写入条件下热梯度与偏振的耦合。

 

  科学家们能够用3D打印的一个带(或不带)偏振校正的木材堆光子结构展示他们的研究结果。

【激光网激光门户网综合报道】( 责任编辑:huahua )
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------

【媒体须知】凡注明"来源:激光门户网portalaser.com.cn"的作品,包括但不限于本网刊载的所有与激光门户网栏目内容相关的文字、图片、图表、视频等网上内容,版权属于激光门户网和/或相关权利人所有,任何媒体、网站或个人未经激光门户网书面授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品;已经书面授权的,应在授权范围内使用,并注明"来源:激光门户网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

【免责申明】本文仅代表作者个人观点,与激光网激光门户网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。本网转载稿件或作者投稿可能会经编辑修改或者补充, 如有异议可投诉至:Email:portallaser@qq.com

Copyright   2010-2035 portalaser.com.cn Inc. All rights reserved.激光门户 版权所有
鄂ICP备2022018689号-1