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用于科学研究和工业现代化。
图:单一印刷的二维周期性结构阵列
(来源:Lin, H., Jia, B. and Gu, M. (2011).动态生成德拜衍射限制的多焦点阵列用于直接激光打印纳米制造。Optics Letters, [online] 36(3), pp.406-408.)
周期纳米结构,其中最常见的是光子晶体,是由周期性排列的不同折射率的介质制造的规则光学结构。这种材料因为具有光子带隙或者光子散射而能够控制特定频率的光子,从而影响光子传输,吸收及反射的特性。传统的制作周期性纳米结构的方法主要是光刻,电子束曝光及刻蚀,以及激光纳米3D打印技术。激光纳米3D打印技术的优势在于可以制作任意的3D周期性纳米结构。
传统的激光纳米3D打印技术采用单焦点书写,速度有限,生产时间长,阻碍了大规模生产。
因此,根据以上工艺存在的问题,基于我们对光场调制的深刻理解,我们使用生成多焦点阵列的平行打印的方式来制作周期性纳米结构。可以实现周期性纳米结构的快速加工。在此基础上我们能够进一步控制每个焦点的形状及性质实现任意的光场调制。如图所示:
任意控制的焦点排布
C形焦点阵列及制作结果
动态生成德拜衍射限制的多焦点阵列
平行加工制作的3D结构
INNOFOCUS
广泛应用于光子晶体结构、超表面结构、光学元件、微透镜阵列中
材料的激光表面处理是一项重要的技术,因为它可以提高各种设备性能,如各种材料的表面强度、硬度、粗糙度、摩擦系数、耐化学性和耐腐蚀性。当磨损率和剪切应力较高时,对材料表面的这种改进不仅是理想的,而且还可以通过覆盖表面的微裂缝(如工业陶瓷)和修复缺陷和破损来保持或延长部件的功能寿命。
与基于热机制的传统激光制造相比,NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统的飞秒技术是一种冷加工。高强度的飞秒脉冲提供了一个局部的高热环境(焦点附近的局部温度可超过几千度),但工件的整体温度并没有上升。因此,这种制造方式具有精度高、操控性好、反应机制丰富、灵活性强、可控性高、加工表面光滑、浪费少等诸多优点。它是科学研究、工业应用的首选,特别是在工业精密切割、焊接、表面处理和工业标记方面发挥着重要作用。
微流控技术是指:1)实验仪器和设备的微型化(几十到几百微米大小);2)实验对象是液体(纳升到升的体积);3)在微型化设备上控制、操纵和处理液体。微流控技术是将生物、化学和医学分析过程中的样品制备、反应、分离和检测等基本操作单元整合到一个微米级的芯片上,自动完成整个分析过程。
微流控芯片是实现微流控技术的主要平台。它最大的特点是可以在一个芯片上形成一个多功能的集成系统和大量的微全分析系统的复合系统。微流控芯片采用类似于半导体的微机械电加工技术,在芯片上构建微流控系统,在由相互连接的通路和液相室组成的芯片结构上再现实验和分析过程,装载生物样品和反应溶液,再由微机械泵进行。诸如电液泵和电渗流等方法驱动缓冲液在芯片中的流动,形成微流体通道,在芯片上进行一个或多个连续反应。
NanoPrint 3D智能激光纳米制造系统采用了多种检测系统,如激光诱导荧光、电化学和化学,以及许多与质谱等分析工具相结合的检测方法,已被应用于微流控芯片,用于快速、准确和高通量地分析样品。