南極熊2018年1月4日訊/美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）近日發現了一種新方法， 能提高雙光子光刻（TPL）這種微觀3D列印技術的能力。
TPL與其它一些3D列印技術一樣採用鐳射， 但解析度卻高出許多， 主要是因為它使用了一種能同時吸收兩個光子的光刻材料。 而這次LLNL發現的新方法主要涉及將抗蝕劑材料直接施加到透鏡上， 然後透過這種材料讓3D印表機的鐳射聚焦。 由此帶來的改變是：列印解析度可以進一步提高至150納米， 但列印件高度卻可以達到數毫米。
“通過這項研究， 我們找到了用TPL處理定制的材料卻又不犧牲超高解析度的方法。 ”LLNL研究員James Oakdale表示。
不過， 這僅僅是個開始 — 研究人員發現， 除了能顯著提高TPL的解析度， 他們還可以將3D列印過程中使用的光敏聚合物抗蝕劑的衰減提高10倍以上， 從而增加（或減少） 抗蝕劑吸收X射線的量。
用改進後的TPL技術3D列印的亞微米級八角形桁架結構
這是通過“折射率匹配”， 即令抗蝕劑材料的折射率與透鏡的浸入介質匹配實現的， 可以讓3D印表機的鐳射能夠在最小的干擾下通過。 而這種改進最終可令TPL能夠列印尺寸部件， 但同時保證100納米的驚人解析度。
“大多數想要利用TPL列印功能性結構的研究者都希望列印尺寸能高於100微米。 現在， 通過使用抗蝕劑， 這點終於可以實現了， ”LLNL研究員Sourabh Saha表示， “TPL唯一的缺點就是速度慢。 但現在， 我們已經掌握了改進的方法。 ”
用改進後的TPL技術3D列印的亞微米級woodpile晶格
值得一提的是， 這項研究還產生了一個重要附帶效果 — 可以調整抗蝕劑的X射線吸收量。 由此， 研究者理論上就可以3D列印出能吸收更多X射線的植入物。 而這無疑有助於醫生使用外部X射線或其它成像設備更容易地檢查這些植入物。
此外， 改進後的TPL還可以有許多其它用途， 比如製造（然後檢查）國家點火設施目標的內部結構， LLNL的大型鐳射慣性約束聚變（ICF）研究裝置（用於實現聚變點火）， 以及電化學電池。
對這項研究感興趣？可以。
編譯自 3ders