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10. September 2021

Weltweite Nanoscribe Community trifft sich beim User Meeting 2021

Digitales Nanoscribe User Meeting
Am 9. September fand das erste digitale Nanoscribe User Meeting statt, bei dem sich mehr als 60 Nanoscribe-Systemanwenderinnen und -anwender auf gather.town zum Wissensaustausch und Networking trafen.

Am 9. September hieß Nanoscribe mehr als 60 Anwenderinnen und Anwender beim ersten digitalen Nanoscribe User Meeting willkommen. Der gesamte Konferenztag stand im Zeichen der Mikrofabrikationstechnologien von Nanoscribe und ihrem Potenzial für unterschiedlichste Forschungsfelder und bot außerdem zahlreiche Gelegenheiten zum Wissensaustausch und Networking. Nach der Begrüßung übergab Martin Hermatschweiler, CEO und Mitgründer von Nanoscribe, an Dr. René Hensel, Leibniz INM – Institut für Neue Materialien in Saarbrücken, der das User Meeting mit einer Keynote zu mikrostrukturierten Haftmaterialien eröffnete. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer konnten anschließend in zwei Blöcken jeweils eine von drei parallelen Panelsessions zu verschiedenen Anwendungsfeldern besuchen. In allen sechs Panels wurden insgesamt 15 Forschungsprojekte vorgestellt. Das abwechslungsreiche Programm wurde nach der Mittagspause durch Networking-Sessions und eine moderierte Diskussion rund um praktische Erfahrungen der User mit den Systemen und Druckmaterialien von Nanoscribe abgerundet.

Die insgesamt über 60 Anwenderinnen und Anwender von Nanoscribe-Systemen kamen auf gather.town zusammen, um sich über die Potenziale der Mikrofabrikationstechnologien von Nanoscribe für aktuelle Forschungsprojekte in einer Vielzahl unterschiedlicher Bereiche wie Life Sciences, Mikrooptik, Mikrofluidik, Mikrorobotik und integrierter Photonik auszutauschen. Dr. René Hensel vom Leibniz INM – Institut für Neue Materialien in Saarbrücken skizzierte in seiner Keynote-Präsentation über schaltbare mikrostrukturierte Haftmaterialien die wesentlichen Vorteile der 2PP-basierten Nanoscribe-Mikrofabrikationstechnologie für das Rapid Prototyping in der Forschung zu neuen Materialien. Die insgesamt 15 anschließenden Präsentationen von Usern der Nanoscribe-Systeme lieferten weitere innovative und zugleich für weitere Forschung inspirierende Belege zur Vielseitigkeit der hochpräzisen Mikrofabrikationstechnologie.

Vorzüge der 3D-Designfreiheit bei der 2PP-basierten Mikrofabrikation

In der Mikrofluidik-Forschung ist es üblich, beim Rapid Prototyping mikrofluidischer Chips unterschiedliche Fertigungsverfahren miteinander zu kombinieren. Bedeutende Fortschritte wurden beim In-Chip-Printing dreidimensionaler Strukturen in vorgefertigte Mikrokanalsysteme erzielt, die von Forscherteams der RWTH Aachen und der Universität Bremen vorgestellt wurden.

Die Forschung im Bereich Life Sciences wird unter anderem durch den 3D-Druck von Zellgerüststrukturen vorangetrieben. Sie ahmen in ihrer Form und Größe menschliche Zellen nach und eignen sich daher für Studien zur Zellkultivierung und für das Tissue Engineering. Forschungsteams der Danmarks Tekniske Universitet (DTU) in Kopenhagen und des Forschungszentrums Jülich präsentierten ihre Errungenschaften im Forschungsfeld Biowissenschaften und betonten dabei auch die Bedeutung der verwendeten biokompatiblen Fotolacke wie IP-L 780 und dem neuen flexiblen Druckmaterial IP-PDMS von Nanoscribe.

3D-Druck von Kopplern und Wellenleitern für photonische Packaging-Lösungen

In der Mikrooptik- und Photonik-Forschung wurden von Forschern der Vrije Universiteit Brüssel Lösungen wie sich verjüngende Fasern und verlustarme Wellenleiter für Faser-zu-Faser- und Faser-zu-Chip-Verbindungen vorgestellt. Ein Forscher-Team der King Abdullah University of Science and Technology realisierte ultrakompakte optische Pinzetten aus einer Faser für integrierte mikrooptische 3D-Systeme.

Eine aktuelle Herausforderung bei der Weiterentwicklung der photonischen Integration stellen effiziente Schnittstellenlösungen dar. Die Mikrofabrikationstechnologie von Nanoscribe treibt hybride Schnittstellenmethoden für integrierte nanophotonische Schaltkreise voran, wie Forscher der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster zeigen. Am Massachusetts Institute of Technology (MIT) setzen Wissenschaftler die 2PP-Technologie von Nanoscribe ein, um optische Freiform-Koppler für die integrierte Photonik herzustellen.

Strategien für ein präzises Alignment

Matthias Geiger von der RWTH Aachen erläuterte in einem sehr informativen Talk die erweiterten Möglichkeiten der Nanoscribe Softwaretools. Er zeigte auf, wie es gelingen kann, eine von einer Spinne inspirierte Spinndüse direkt in einen mikrofluidischen Kanal zu drucken. Die Spinndüse selbst ist eine komplexe 3D-Mikrodüse, die die Herstellung einer künstlichen Spinnenseide ermöglicht. Der Wissenschaftler konzentrierte sich in seinem Vortrag jedoch weder auf das ausgeklügelte Design noch auf die herausragende Performance des mikrofluidischen Systems, sondern auf die Herausforderung des exakten Alignments der Spinndüse in den mikrofluidischen Chip. In seinem Vortrag gab Matthias Geiger Einblicke, wie die Vorteile des Server-Modus von Nanoscribe genutzt werden können, um kundenspezifische, skriptbasierte Codes einzubinden, die das In-Chip-Printing mit kleinsten Ausrichtungstoleranzen ermöglichen. Das aufwendige manuelle Alignment kann auf diese Weise automatisiert werden, sodass insbesondere beim Batch Processing mehrerer In-Chip-gedruckter Designs viel Zeit eingespart werden kann.

Einblicke in den User-Alltag mit Nanoscribe-Systemen

In einem moderierten Workshop tauschten sich die Anwenderinnen und Anwender über ihre Erfahrungen aus, die sie mit anspruchsvolleren Druckjobs sammelten, um von und miteinander zu lernen. Dabei wurde eine große Vielfalt an Aspekten behandelt. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer sprachen zum Beispiel über Herausforderungen während des Druckprozesses wie Stitching-Nähte, die beim Druck von Objekten entstehen können, die ein Druckfeld überschreiten – und wie man sie mit cleveren Druckstrategien vermeiden kann. Diskutiert wurde außerdem, wie man beim Post-Processing Arrays von Mikrostrukturen mit einem hohem Aspektverhältnis optimieren kann. Das Service-Team und auch die Nanoscribe Community selbst steuerte dazu viele Hilfestellungen, Tipps und Vorgehensweisen bei, sodass gemeinsam unterschiedliche Lösungsstrategien skizziert und diskutiert wurden.

Insgesamt bot das User Meeting dank spannender Vorträge gepaart mit unterschiedlichen Möglichkeiten zum Netzwerken und Erfahrungsaustausch den Teilnehmerinnen und Teilnehmer viele Anknüpfungspunkte und Ideen für eigene Projekte. In entspannter Atmosphäre postete so zum Beispiel ein Anwender im Chat: „Fun fact: Nanoscribe‘s PPGT+ funktioniert sehr gut unter Erdbeben mit einer Stärke von 7.1“ und ein anderer Teilnehmer fasste das User Meeting wie folgt zusammen: „Ich bin begeistert von dieser Konferenz, ihrer Qualität und dem Aufwand, der in das Design gesteckt wird. Das ist das Beste, was ich je gesehen habe!“

Alle Präsentationen und die dazugehörigen Referentinnen und Referenten beim User Meeting

Mikrofluidik

  • Automation of In-Chip Direct Laser Writing Using Python and the Nanoscribe Servermode
    Matthias Geiger, RWTH Aachen, AVT.CVT
  • Continuous Microtube Synthesis using Two-Photon Vertical-Flow Lithography
    Arne Lüken, Chemical Process Engineering, RWTH Aachen, AVT.CVT
  • Single Cell Immobilization at High Flow Rates Using 2PP Traps in a Microfluidic Channel
    Sina Reede, Universität Bremen, Institut für Mikrosensoren, -aktoren und -systeme

Materialentwicklung

Mikrooptik und Photonik

  • 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

 

Life Sciences

  • 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

Mikrorobotik

Integrierte Photonik

  • Hybrid interfacing methods for integrated nanophotonic circuitry
    Helge Gehring, Westfälische Wilhelms-Universität Münster, 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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