在微納制造領(lǐng)域，多光子聚合（Multiphoton Polymerization, MPP）技術(shù)被譽(yù)為開啟“納米自由制造”時(shí)代的鑰匙。它能夠在三維空間中實(shí)現(xiàn)自由度極高的高分辨率結(jié)構(gòu)構(gòu)建，廣泛應(yīng)用于微光學(xué)、微流控、生物支架、微機(jī)器人等尖端領(lǐng)域。但直到最近，效率始終是制約其工業(yè)化量產(chǎn)與大規(guī)模應(yīng)用的最大瓶頸。

如今，我們帶來革命性的技術(shù)變革——NanoBoostPrinter技術(shù)平臺(tái)。這是自2018年成立以來，在服務(wù)超過300家客戶、沉淀上萬小時(shí)打印經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，于2024年正式推出的劃時(shí)代成果。它徹底打破了傳統(tǒng)多光子聚合中“路徑掃描”效率瓶頸，讓納米打印從“實(shí)驗(yàn)室設(shè)備”躍升為“工業(yè)化工具”。

一、多光子聚合：

微納3D打印的核心原理

多光子聚合是一種利用超快激光（通常為飛秒激光）在光敏樹脂中激發(fā)非線性吸收反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)亞波長(zhǎng)精度固化的高精度三維制造技術(shù)。

傳統(tǒng)單光子固化只能在表面實(shí)現(xiàn)曝光，而多光子聚合依靠高強(qiáng)度激光在聚焦點(diǎn)附近誘導(dǎo)聚合反應(yīng)，能在材料內(nèi)部的任意三維坐標(biāo)位置“寫入”結(jié)構(gòu)。其空間分辨率可達(dá)百納米甚至更低，是真正意義上的“體積像素打印”。

二、傳統(tǒng)方法的局限：

振鏡與運(yùn)動(dòng)臺(tái)掃描的困局

目前市面上主流多光子打印設(shè)備普遍采用兩種路徑掃描方式：

· 振鏡掃描系統(tǒng)：通過電流驅(qū)動(dòng)鏡片快速移動(dòng)激光焦點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速掃描；

· 納米級(jí)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)：通過高精度平臺(tái)帶動(dòng)物鏡或樣品移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)大尺寸掃描。

盡管這些方案已達(dá)到較高精度，但始終受限于掃描部件的慣性、加速度與同步性問題，在處理復(fù)雜大體積結(jié)構(gòu)或大批量任務(wù)時(shí)，效率嚴(yán)重受限。打印一個(gè)僅毫米級(jí)結(jié)構(gòu)往往需數(shù)小時(shí)甚至更久，極大限制了應(yīng)用場(chǎng)景的拓展。

三、應(yīng)用成果卓著，但量產(chǎn)之路受阻

· 微光學(xué)結(jié)構(gòu)：自由曲面透鏡、微光柵、偏振調(diào)控元件；

· 硅光子技術(shù)：共同封裝光學(xué)、異質(zhì)材料集成等；

· 微流控芯片：細(xì)胞操作、微混合器、定量泵閥；

· 生物支架：模擬細(xì)胞外基質(zhì)、定向生長(zhǎng)通道；

· 柔性微機(jī)器人：亞毫米級(jí)微抓手、游動(dòng)器件；

但這些案例大多仍停留在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證與小批量樣品階段，核心癥結(jié)在于打印效率不匹配現(xiàn)實(shí)應(yīng)用需求。

四、NanoBoostPrinter技術(shù)：

突破傳統(tǒng)束縛的效率革命，
可實(shí)現(xiàn)最高20000倍的綜合效率躍升

我們自主研發(fā)的NanoBoostPrinter平臺(tái)，采用了一種全新的高效點(diǎn)位選擇與聚焦方式，突破了傳統(tǒng)路徑掃描方式的速度和精度的限制，重塑了納米打印速度極限。

核心優(yōu)勢(shì)：

單點(diǎn)加工效率的提升意味著原本需要3小時(shí)打印的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在不到1分鐘即可完成；同時(shí)配合多焦點(diǎn)擴(kuò)展模塊，高復(fù)雜度納米結(jié)構(gòu)打印的批量生產(chǎn)，將從“按天算”變成“按秒計(jì)”。

五、加工效率指數(shù)級(jí)躍升帶來的諸多變革

提升效率不僅僅是“節(jié)省時(shí)間”，它直接帶來：

· 從單件加工走向批量制造：

日級(jí)打印變小時(shí)級(jí)，可支持高通量研發(fā)和生產(chǎn)；

· 結(jié)構(gòu)復(fù)雜度再無妥協(xié)：

更高效率支持更高分辨率與更復(fù)雜結(jié)構(gòu)；

· 加工成本大幅降低：

設(shè)備利用率提升，單位成本下降超80%；

· 更廣泛的應(yīng)用落地：

可深度融入消費(fèi)電子、醫(yī)療器械、航空航天等工業(yè)場(chǎng)景；

即將推出的NanoBoost 2代平臺(tái)，預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提升效率與空間控制靈活性，真正實(shí)現(xiàn)納米制造的“工業(yè)化提速”與“產(chǎn)業(yè)化變革”。

六、結(jié)語：

開啟“效率與精度兼得”的新紀(jì)元

NanoBoostPrinter技術(shù)的推出，不僅是多年沉淀與客戶協(xié)同迭代的成果，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備性能的跨越式升級(jí)，更是整個(gè)納米3D打印產(chǎn)業(yè)邁入工業(yè)化提速新階段的標(biāo)志。

在“技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)”的關(guān)鍵十年中，我們希望通過這項(xiàng)變革性的效率提升，推動(dòng)多光子聚合技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)入更多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，讓“納米級(jí)制造”真正服務(wù)于未來世界的高端智造與微觀創(chuàng)新，完成從工業(yè)化生產(chǎn)到產(chǎn)業(yè)化生態(tài)的跨越。

科技是一家三維微納制造領(lǐng)域集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)于一體的高新技術(shù)企業(yè)、省專精特新企業(yè)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)擁有十余年微納三維制造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，具有完整的自主開發(fā)能力，可以為多行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景提供專業(yè)的一體化解決方案。

企業(yè)推出了三維微納加工/納米3D打印設(shè)備 、超快激光微納加工中心、無掩膜直寫光刻設(shè)備三大系列及多款光刻膠產(chǎn)品，其中自主研發(fā)的商用納米級(jí)三維激光直寫光刻系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)50納米精度的三維結(jié)構(gòu)加工。憑借高精度、高速度、大幅面和長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定性等核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了科研探索到商業(yè)化應(yīng)用的跨越，有力推動(dòng)了微納三維制造在生物醫(yī)療、光電通信、新材料、微納器件、航空航天等領(lǐng)域的規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。