基于飞秒光片的多材料超快3D微纳加工

简介

我们开发了基于数字全息投影和时域聚焦的加工方法，通过双光子聚合或直接材料组装实现高速3D微纳加工。通过对光刻胶和水凝胶的设计打印多种功能性3D微纳设备，实现了创纪录的分辨率、速度、成本和材料多样性

商品化机会

专利 1-4 已授权给公司进行商业化

解决方案

我们解决了制造具有低于50 nm分辨率复杂3D结构的重大挑战。并且，该方法大大增加了适用的材料范围，包括金属、合金、氧化物、半导体、聚合物，及生物材料。此加工具有极高的速度和低成本（1.5 美元/mm3），使得其可用于工程领域的实际应用

创新技术

通过数字微镜设备，在空间和时域聚焦飞秒激光得到可编程的飞秒激光片
同时，产生数千个单独可控的激光焦点以实现高速的平行、随机扫描
开发可直接打印压电或磁性微型设备（例如微型机器人或传感器）的功能性光刻胶。开发可收缩水凝胶基底，通过超高峰值功率的激光实现动力学调控的直接材料组装

主要成效

在分辨率、加工速度、成本、和适用材料种类方面创造 3D 纳米加工的新记录
成功制造通过传统方法难以实现的的新型光学或超材料结构器件

奖项

2018年，获得R&D 100 最佳新技术产品奖 - 基于数字全息投影的3D微纳打印机：Nano-Builder

应用范畴

纳米级 3D 打印和 3D 制造

专利申请

U.S. Patent No. 11,312,067, Apr. 26, 2022.
U.S. Patent 10,207,365, Feb. 19, 2019.
U.S. Patent No. 10,821,671, Nov. 3, 2020.
US Utility Patent Application No. 17/302,671, 2021.
U.S. Patent, No. 10,401,603, Sept. 3, 2019.

香港中文大学

香港中文大学（中大）成立于1963年，是一所具有全球视野的前瞻性综合性研究型大学，其使命是融合传统与现代，融汇中西。中大师生来自世界各地。四位诺贝尔奖得主与大学有联系，是香港唯一一所拥有诺贝尔奖、图灵奖、菲尔兹奖和凡勃伦奖得主的大专院校。中大毕业生通过广泛的校友网络连接全球。中大在多个学科领域开展广泛的研究项目，并努力为所有学术人员提供开展咨询和与业界合作项目的空间。大学对最高研究标准的坚持为其赢得了令人羡慕的研究声誉。学校设有5个国家重点实验室，受中国科技部委托，开展具有国际水平的研究，承担国家重大科研任务。大学还拥有发表研究的出色记录，无论是在特定学科期刊，还是在更引人注目的出版物上，如《科学》、《自然》和《柳叶刀》。