In het Fotonica West, de toonaangevende internationale beurs voor fotonica die deze week in San Francisco plaatsvindt, Nanoscribe GmbH, een spin-off van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT), presenteert 's werelds snelste 3D-printer van micro- en nanostructuren. Met deze printer kleinste driedimensionale objecten, vaak kleiner dan de diameter van een mensenhaar, kan worden vervaardigd met een minimaal tijdsverbruik en een maximale resolutie. De printer is gebaseerd op een nieuwe laserlithografiemethode.

"Het succes van Nanoscribe is een voorbeeld van de uitstekende ondernemerscultuur van het KIT en bevestigt onze strategie om specifiek spin-offs te ondersteunen. onderzoeksresultaten snel en duurzaam worden overgedragen aan de markt, " zegt dr. Peter Fritz, KIT Vice President voor Onderzoek en Innovatie. Begin 2008 Nanoscribe werd opgericht als de eerste spin-off van KIT en heeft zich sindsdien gevestigd als 's werelds markt- en technologieleider op het gebied van 3D-laserlithografie.

Vorig jaar, Bij het KIT werden 18 spin-offs opgericht. De door Nanoscribe ontwikkelde 3D-laserlithografiesystemen – de spin-off is nog steeds te vinden op KIT Campus North – worden gebruikt voor onderzoek door het KIT en wetenschappers wereldwijd. Het werk op het gebied van fotonica concentreert zich op het vervangen van conventionele elektronica door optische circuits met hogere prestaties. Voor dit doeleinde, Nanoscribe-systemen worden gebruikt om golfgeleiders van polymeer af te drukken met een gegevensoverdrachtsnelheid van meer dan 5 terabit per seconde.

Biosciences produceert op maat gemaakte steigers voor onder meer celgroeistudies. Bij materiaalonderzoek functionele materialen met verbeterde prestaties zijn ontwikkeld voor lichtgewicht constructie om het verbruik van hulpbronnen te verminderen. Onder de klanten bevinden zich zowel universiteiten en onderzoeksinstellingen als industriële bedrijven.

Verhoogde snelheid:uren worden minuten

Door middel van de nieuwe laserlithografiemethode de afdruksnelheid wordt met een factor 100 verhoogd. Deze snelheidstoename is het gevolg van het gebruik van een galvo-spiegelsysteem, een technologie die ook wordt toegepast in lasershow-apparaten of scaneenheden van cd- en dvd-stations. Het reflecteren van een laserstraal op de roterende galvospiegels maakt een snelle en nauwkeurige positionering van de laserfocus mogelijk. "We brengen een revolutie teweeg in 3D-printen op micrometerschaal. Precisie en snelheid worden bereikt door de industrieel gevestigde galvo-technologie. Ons product profiteert van meer dan tien jaar ervaring in fotonica, de belangrijkste technologie van de 21e eeuw, " zegt Martin Hermatschweiler, de directeur van Nanoscribe GmbH.

Mechanisme:Twee-fotonpolymerisatie

De directe laserschrijftechniek die ten grondslag ligt aan de 3D-printmethode is gebaseerd op twee-fotonpolymerisatie. Net zoals papier ontbrandt wanneer het wordt blootgesteld aan zonlicht dat door een vergrootglas wordt gefocust, ultrakorte laserpulsen polymeriseren lichtgevoelige materialen in de laserfocus. Afhankelijk van het gekozen lichtgevoelige materiaal, alleen het belichte of onbelichte volume wordt opgelost. Na een ontwikkelbad, deze geschreven gebieden blijven als zelfdragende micro- en nanostructuren.

Barrières verwijderen

Door middel van de galvo-technologie, driedimensionale micro- en nanostructuren kunnen snel worden geprint en Vandaar, in principe op grote oppervlakten. Bij de hoogste resolutie, echter, het scanveld is fysiek beperkt tot enkele 100 µm vanwege de optische eigenschappen van het focusseerobjectief. Net zoals vloertegels precies moeten worden verbonden, de respectievelijke scanvelden moeten naadloos en nauwkeurig op elkaar worden aangesloten. Door het zogenaamde stikken, gebieden kunnen bijna willekeurig worden uitgebreid.