双光子聚合
双光子聚合 （2PP） 是最高精度的增材制造技术，能够实现几乎所有微观尺度、中尺度和宏观尺度，具有亚微米特征和无与伦比形状精度的高分辨率3D打印。
基本原理和特点
双光子聚合为何被认为是最高分辨率3D打印技术？
双光子聚合，也称为双光子或多光子光刻或激光直写，是利用双光子吸收的基本物理效应。当一个原子或分子同时吸收两个光子时，就会发生双光子吸收，使其被激发到更高的能量状态。通常是使用可以通过紫外线固化的液体和光敏树脂作为介质。2PP使用的低能量光束，例如红外NIR，只有当光敏树脂分子同时吸收两个光子能量时，才能凝固打印材料。这种机制只可能在脉冲光的焦点体积内出现，因为其需要在光敏材料的体内聚集很高的强度。
为了实现快速精准的打印，双光子聚合微纳加工系统配备了振镜扫描仪，以每秒数百毫米的速度在焦平面中移动焦点。此外，具备所有空间维度纳米定位能力的先进压电台可移动带有光刻胶的衬底，以构建复杂的 3D 微观结构。
通过物镜，利用双光子聚合技术将脉冲激光束聚焦到光敏材料内部非常紧密的体积中。尽管激光器的平均功率可能看起来很低，但激光器会发射包含高光子密度的超短光脉冲。
应对高精度3D打印的挑战
当您准备从 CAD 模型转化为最终打印结果时，3D 设计将转换为水平层（切片距离）和平行线（剖面线距离）。曲面的微纳加工可能具有挑战性，因为它需要将设计分成几层，且它们之间的距离非常小，以避免出现阶梯效应的同时实现光滑的表面。而打印大量层数则意味着打印时间更长。
Nanoscribe 于 2019 年推出的专利双光子灰度光刻技术提供了一种更有效的解决方案，可大幅减少异常光滑结构的打印层数和整体打印时间。
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