9月9日,Nanoscribe首届线上用户大会顺利召开,共有65与会者参加了关于Nanoscribe微纳加工技术的讨论和交流。在Nanoscribe首席执行官兼联合创始人Martin Hermatschweiler宣布活动开幕后,德国莱布尼茨新材料研究所(INM - Institute for New Materials)的René Hensel博士进行了关于微结构粘合剂的主题演讲。上午的会议分成针对两个不同项目的时段,每个时段有三个同期进行的小组讨论会,讨论不同的应用领域,六个会议中,15个研究项目同时进行演讲。在为期一天的会议的后半部分中,大家可以在交流会(又称Process Clinic)中分享和交流实践经验。
2021 Nanoscribe全球用户大会
上周,65名Nanoscribe用户汇聚一堂,一起分享和交流他们在生命科学,微纳光学,微流体,维纳机器人和集成光子学等不同领域的实际应用知识。在关于微图案粘合剂的主题演讲中,德国莱布尼茨新材料研究所(INM - Institute for New Materials)的René Hensel博士概述了Nanoscribe双光子聚合(2PP)微纳加工技术在材料工程领域快速成型的重要作用。在Nanoscribe客户和用户展示的15个演讲中,介绍了微纳加工技术的多功能性,我们将在以下部分简要分享部分内容。
利用2PP微纳加工技术实现高度三维设计自由度
在微流控研究中,通常在针对微流控器件和芯片的快速成型制作中会结合不同制造方法。亚琛工业大学(RWTH University of Aachen )和不来梅大学(University of Bremen)的研究小组提出将三维结构的芯片结构打印到预制微纳通道中。
生命科学研究的驱动力是三维打印模拟人类细胞形状和大小的支架,以推动细胞培养和组织工程学。丹麦技术大学(DTU)和德国于利希研究中心的研究团队展示了他们的成就,并强调了光刻胶如IP-L 780和Nanoscribe新型柔性打印材料IP-PDMS的重要性。
用于光子封装解决方案的3D打印耦合器和光波导
在微纳光学和光子学研究中,布鲁塞尔自由大学的研究人员提出了用于光纤到光纤和光纤到芯片连接的锥形光纤和低损耗波导等解决方案。阿卜杜拉国王科技大学的研究团队3D打印了一个超小型单纤光镊,以实现集成微纳光学系统。
连接处理是光子集成研究的挑战。正如明斯特大学(WWU)研究人员所示,Nanoscribe微纳加工技术正在驱动研究用于集成纳米多孔电路的混合接口方法。麻省理工学院(MIT)的科学家们正在使用Nanoscribe的2PP技术制造用于高密度集成光子学的光学自由形式耦合器。
如何应对校准难题
来自亚琛工业大学(RWTH)的Matthias Geiger在一场信息量丰富的报告中介绍了Nanoscribe软件中的这样一种高级功能。他成功地在微流道中直接打印了受蜘蛛启发的吐丝器。这款吐丝器本身是一个复杂的3D微喷嘴,可用于人工蜘蛛丝的加工。然而演讲者在报告中既没有着重介绍该模型的复杂设计上,也没有侧重于该微流道性能上的优越,而是介绍了打印过程中校准上遇到的难题。在这场报告中,Matthias Geiger向在场的所有听众展示了如何融合Nanoscribe软件中集成的server mode和定制化的脚本语言(Python)来实现具有最小校准误差的芯片实验室打印。繁琐的手动校准步骤可通过此种方式实现自动化,节约了科研工作者的大量时间,特别是在成品处理中体现出了巨大的优势。
来自用户对设备日常使用中的经验及见解
在研讨会环节,Nanoscribe设备的用户们分享了设备日常使用中遇到的挑战,以此来互相探讨与交流。话题覆盖了大量方面,例如与会者讨论了打印超出写场范围的结构过程中遇到的拼接痕迹难题,以及如何运用技巧规避不必要的拼接。大家还热烈讨论了如何优化高纵横比的微结构阵列的后处理流程。大量的技巧及建议来自于Nanoscribe售后服务部门及用户群体本身,因此日常遇到的技术问题得以在研讨会上被最大限度得探讨。
正是由于这些精彩的报告及大会期间的讨论,原先彼此陌生的用户及幕后的Nanoscribe工程师间的距离被不可思议地拉近。短短一天的时间里,随处可见思想火花的碰撞及新想法的诞生。在这样轻松的氛围内,一位用户在公开聊天频道上留言:“趣闻:即使在7.1级地震中,Nanoscribe公司的PPGT+也能正常工作。”另一位之后总结道:“超爱这次研讨会。这是我见过最用心最有趣的会议!”
用户大会所有演讲以及其研究者
材料工程
- Reliability and crack propagation resistance of 3D-printed nano-ceramics
Marco Sebastiani, Università degli studi “Roma Tre”, Department of Engineering - Novel multi-material-multi-photon 3D printing with fast in-situ material replacement
Robert Kirchner, TU Dresden, Institute of Semiconductors and Microsystems
微纳光学和光子学
- On the development of tapered fibers and low-loss waveguides fabricated by two-photon direct laser writing
Koen Vanmol, Vrije Universiteit Brussel, TONA, B-PHOT - 3D micro-printed ultra-compact single-fiber Optical tweezers
Innem Reddy, King Abdullah University of Science and Technology, Vibrational Imaging Laboratory - Weyl points and bound states in the continuum in 3D micro-printed photonic crystals
Sachin Vaidya, Pennsylvania State University, Department of Physics - 3D micro-printing for topological photonics
Christina Jörg, Pennsylvania State University, Department of Physics
微流道
- Automation of In-Chip Direct Laser Writing Using Python and the Nanoscribe Servermode
Matthias Geiger, RWTH Aachen University, AVT.CVT - Continuous Microtube Synthesis using Two-Photon Vertical-Flow Lithography
Arne Lüken, Chemical Process Engineering, RWTH Aachen University, AVT.CVT - Single Cell Immobilization at High Flow Rates Using 2PP Traps in a Microfluidic Channel
Sina Reede, University of Bremen, Institute for Microsensors, -actuators and -systems
生命科学
- Polymeric scaffolds for biomimetic cell membranes
Ada-Ioana Bunea, Technical University of Kopenhagen (DTU), Nanolab - 3D scaffolds with integrated electrodes for neuronal cell culture
Jamal Shihada, Forschungszentrum Jülich, IBI-3 Bioelectronics
微纳机器人
- Developing 3D-printed Nanorobots for Optical Tweezer Assays
Philippa-Kate Andrew, Massey University - Swimming force characterizations of multistaged bi-helical microswimmer and 3D vortex trap manipulation
Gilgueng Hwang, Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
集成光子学
- Hybrid interfacing methods for integrated nanophotonic circuitry
Helge Gehring, University of Münster (WWU), Responsive Nanosystems - Optical Free-Form Couplers for High-density Integrated Photonics (OFFCHIP): A universal optical interface
Shaoliang Yu, Massachusetts Institute of Technology (MIT), Department of Materials Science and Engineering
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