卡尔斯鲁厄理工学院 颜色变化:右边印有新型光刻胶的微型圆筒看起来是白色的，因为光在其海绵状结构中散射，而印有传统光刻胶的圆筒看起来是透明的
信用:3DMM2O 卡尔斯鲁厄理工学院和海德堡大学的研究人员开发了一种用于双光子微打印的光刻胶
现在，它已首次被用于制造具有纳米范围空腔的三维聚合物微结构
在《高级材料》中，科学家们报道了如何在印刷过程中控制孔隙率，以及这如何影响微结构的光散射特性
光致抗蚀剂是一种印刷油墨，用于通过所谓的双光子平版印刷术印刷三维最小的微结构
在印刷过程中，激光束在所有空间方向上穿过最初的液体光致抗蚀剂
光致抗蚀剂仅在激光束的焦点硬化
一点一点地，复杂的微结构可以通过这种方式构建
第二步，使用溶剂去除那些没有暴露在辐射下的区域
微米和纳米范围内的复杂聚合物结构仍然存在
双光子聚合——或基于这一过程的双光子微印刷——已经被广泛研究了几年，特别是关于微光学、所谓的超材料和用于单个生物细胞实验的微折叠的生产
为了扩大应用范围，需要新的可印刷材料
这是参与基特和海德堡大学卓越三维物质集群的科学家们的出发点
“在传统光刻胶的帮助下，只印刷透明的玻璃状聚合物是可能的，”基特的物理学家和这项研究的主要作者弗雷德里克·迈耶说
“我们的新型光刻胶首次实现了从多孔纳米泡沫印刷三维微结构
这种聚合物泡沫具有30至100纳米大小的空腔，其中充满空气
" 从透明到白色 弗雷德里克·迈耶指出:“从来没有一种光致抗蚀剂可以用于三维激光微打印，用它可以打印‘白色’材料。”
就像多孔蛋壳一样，多孔纳米结构中的许多小气孔使它们看起来是白色的
将白色粒子混合到传统的光致抗蚀剂中不会有这种效果，因为在印刷过程中光致抗蚀剂对于(红色)激光束必须是透明的
“我们的光致抗蚀剂，”迈尔说，“在印刷之前是透明的，但是印刷的物体是白色的并且具有高反射率
“卡尔斯鲁厄和海德堡的研究人员通过印刷一个像头发一样细的乌尔布里克特球体(一种光学元件)证明了这一点
打开新应用的另一个因素是多孔材料的极大内表面积
它可用于最小空间的过滤过程、高度防水涂层或生物细胞培养
卓越集群九个研究方向中的三个的合作揭示了新型光致抗蚀剂适合的用途以及如何以最佳可能的方式应用它
通过电子显微镜扫描和光学实验，研究人员展示了空腔在印刷结构中是如何分布的，以及如何通过改变印刷参数，特别是激光脉冲的强度来控制它们的形成
海德堡大学的材料科学家以及基特大学的化学家和物理学家开展了卓越集群的工作
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