卡尔斯鲁厄理工学院
用两步吸收法(左)和光学显微镜(右)印刷的三维纳米结构的电子显微镜重建
荣誉:海德堡大学文森特·哈恩教授 用于纸张打印输出的传统激光打印机中的激光器非常小
相比之下，用于三维微结构和纳米结构的3D激光打印机迄今为止需要大而昂贵的激光系统
卡尔斯鲁厄理工学院和海德堡大学的研究人员现在使用另一种方法来达到这个目的
两步吸收适用于价格低廉的小型蓝色激光二极管
因此，可以使用小得多的打印机
这项工作发表在《自然光子学》上
目前，激光打印是通过3D打印进行附加制造的首选方法，因为它提供了所有方法中最好的空间分辨率，并且达到了极高的打印速度
在激光印刷中，聚焦的激光束指向光敏液体
在焦点处，激光打开特殊分子的开关，引发化学反应
反应导致材料的局部硬化
通过移动焦点，可以产生任何三维微型和纳米结构
化学反应基于所谓的双光子吸收，这意味着两个光子同时激发分子，从而引起所需的化学修饰
然而，这种同时激发很少发生，这就是为什么必须应用复杂的脉冲激光系统，导致激光打印机尺寸更大的原因
更紧凑的3d打印机，得益于两步过程 当使用所谓的两步过程时，可以实现更紧凑、更小的打印机
第一个光子将分子转移到中间状态
在第二步中，第二个光子将分子从中间态转移到所需的激发态，并开始化学反应
优点:与双光子吸收相反，两个光子的吸收不一定同时发生
“在这个过程中，可以使用紧凑和低功率的连续波激光二极管，”来自基特应用物理研究所(APH)的这项研究的第一作者文森特·哈恩说
所需的激光功率远低于传统激光指示器的功率
然而，印刷需要特定的光刻胶
APH的马丁·魏格纳教授说:“这些光致抗蚀剂的开发花了几年时间，只有与化学家合作才有可能。”
哈恩说:“这份出版物揭示了这个想法是可行的，甚至比以前使用的双光子吸收更好。”
对马丁·魏格纳来说，这种优势显而易见:“使用一个几万欧元的大手提箱大小的飞秒激光和一个针头大小、价格不到十欧元的SEM icontroller激光有很大区别
现在，三维激光纳米打印机的其他部件也必须小型化
对我来说，一个像鞋盒一样大的设备在未来几年似乎是现实的
这甚至比我桌面上的激光打印机还要小
“通过这种方式，3D激光纳米打印机可能会成为许多群体的负担
专家们已经在谈论3D激光打印技术的民主化
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