由莱斯大学制作
从显微镜图像中可以看到莱斯大学材料科学家印刷的精致结构
烧结使它们变成玻璃或方石英
学分:纳米材料、纳米力学和纳米器件实验室 多亏了莱斯大学的工程师，现在可以编织复杂的、微观的晶体或玻璃图案
莱斯材料公司的科学家正在用一台复杂的3D打印机制造二氧化硅纳米结构，展示了一种自下而上制造微型电子、机械和光子器件的方法
这些产品可以掺杂，其晶体结构可以根据不同的应用进行调整
这项研究由乔治·华盛顿大学材料科学和纳米工程教授楼俊领导
布朗工程学院，发表在《自然材料》杂志上
电子工业建立在硅的基础上，硅是微处理器几十年来的基本半导体衬底
莱斯的研究通过颠覆自上而下的制造过程来解决自上而下制造的局限性
“用传统的光刻技术制作复杂的三维几何图形非常困难，”楼说
“它也不是很‘绿色’，因为它需要很多化学物质和很多步骤
即使付出了所有这些努力，一些结构也不可能用那些方法来制造
他说:“原则上，我们可以打印任意的3D形状，这对于制造奇特的光子器件可能非常有趣。”
“这就是我们试图展示的
" 剖面示意图显示了具有亚200纳米分辨率的二氧化硅结构的双光子使能印刷工艺
学分:纳米材料、纳米力学和纳米器件实验室 该实验室使用双光子聚合工艺来打印线条只有几百纳米宽、小于光波长的结构
激光通过促使墨水吸收两个光子来“书写”线条，引发材料的自由基聚合
“正常的聚合包括聚合物单体和光引发剂，这些分子吸收光并产生自由基，”莱斯的研究生和合著者张博宇说，该过程通常在3D打印、固化涂层和牙科应用中使用紫外光
“在我们的过程中，光引发剂同时吸收两个光子，这需要大量的能量，”他说
“这种能量只有很小的峰值会引起聚合，而且是在很小的空间内
这就是为什么这个过程允许我们超越光的衍射极限
" 印刷过程需要赖斯实验室开发一种独特的墨水
张和合著者文(Rice的校友)创造了含有掺杂聚乙二醇的二氧化硅纳米球的树脂，以使其可溶
印刷后，通过高温烧结固化该结构，这消除了产品中的所有聚合物，留下无定形玻璃或多晶方石英
“当加热时，材料经历从玻璃到晶体的阶段，温度越高，晶体变得越有序，”卢说
实验室还展示了用各种稀土盐掺杂材料，使产品光致发光，这是光学应用的一个重要特性
实验室的下一个目标是改进工艺，达到亚10纳米的分辨率
论文的合著者有莱斯助理研究教授，研究科学家高和张翔，校友赵玉顺和研究生和；清华大学水稻校友叶凡；休斯顿大学校友帅岳，现为中国科学院博士后研究员；休斯顿大学电气和计算机工程教授·鲍说
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