德國科學家研究雙光子技術3D打印納米級金屬結構

雙光子3D打印技術，是一種前沿的技術，它可以在納米級的尺度上打印出各種結構，此前所報道的雙光子技術都是用光刻膠等樹脂材料。在金屬材料方面尚未取得成果。

如果雙光子技術能夠用來打印金屬，那么一定會有新的應用誕生。2019年4月18日，南極熊從外媒獲悉，德國弗勞恩霍夫微工程與微系統研究所（IMM）的科學家正在開發一種新工藝，使用多光子光刻技術在金屬3D打印部件上生成納米級的結構。

作為聯邦教育和研究部（BMBF）資助的項目“LAMETA”的一部分，IMM團隊的目標是制造小于使用直接能量沉積（DED）工藝生產的部件。

“在許多技術應用中，具有納米尺度的微小結構變得越來越重要，”Fraunhofer IMM的Thomas Klotz Books博士和LAMETA項目經理表示。

“如果我們將結構延伸到第三維，同時將結構的尺寸減小到光線的寬度，那么新的有趣的現象就可以被解決了。”

多光子光刻與直接能量沉積

根據Fraunhofer IMM研究人員的說法，為了縮小到納米分辨率，必須使用雙光子吸收和市售金屬前體。在多光子光刻方法期間使用的激光波長的透明材料內發生雙光子吸收。

相反，DED使用電子束或高功率激光束投影儀來熔化線材以構建3D結構。該過程在填充有惰性氣體的密封室中進行，以控制材料特性。科學家認為使用DED創建的零件主要保持微米范圍內的分辨率。

因此，需要一種新的多光子光刻工藝，用于在金屬基板上加成制造，從而能夠生產不受限制的3D打印納米結構。這需要新的光學組件，以及新穎的傳感器元件。

在提出的基于激光的工藝中，科學家將能夠控制光，以選擇性地操縱其與輻射光和納米級金屬框架中的電子的相互作用。 還正在為這一工藝開發一類新材料。

“我們希望展示該方法的具體應用潛力，從而開辟等離子體學領域的新應用領域，”Books補充說。 該項目預計將于2020年完成。

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