ガラスセラミックス製造のための2光子重合技術

ガラスセラミックス製造のための2光子重合技術
寄稿者: レン・フイ、リウ・ヤシオン

2光子重合(TPP)技術は、その超高精度加工によりマイクロナノ構造の積層造形が可能です。加工原理を図1に示します。フェムト秒レーザーは、PS1とPS2の2段階のパワー減衰を経て、光源パワーの精密な制御を実現し、光路システムを通してフィルタリングと拡大が行われ、最終的に開口数の大きい対物レンズObjを通過して光硬化性材料を製造します。同時に、サンプルは赤色 LED で照らされ、CMOS カメラで製造プロセスをリアルタイムで監視できるようになります。従来の単一光子重合は光が通過する場所であればどこでも起こりますが、2 光子重合では化合物が 2 つの光子を同時に吸収する必要があります。重合反応は光が非常に強い場所でのみ起こり、通常は光線を集中させる必要があります。したがって、2 光子重合は点重合です。


図1 2光子技術の原理の模式図 SZ2080は新しいタイプの有機無機基ポリマー材料です。リトアニアのビリニュス大学のLinasら[1]は、TPP技術を使用してこの材料に関する関連研究を実施しました。純粋な SZ2080 材料は光開始剤なしで光硬化できることがわかったため、研究チームは、異なるレーザー出力とスキャン速度で同じモデルを製造することにより、純粋な SZ2080 を製造し、1wt% の光開始剤 369 を追加する TPP プロセスのプロセス ウィンドウを決定しました。図 2 に示すように、緑、黄色、赤のワイヤーフレームは、それぞれ、モデルのフィーチャが適切に形成されている、形成が不十分である、形成がほぼ不可能であることを示しています。


図 2 レーザー出力とスキャン速度がモデル形成に与える影響 SZ2080 にはシリコンとジルコニウムの無機基が含まれているため、図 3 に示すように、焼結によってガラスセラミック ブラケットを得ることができます。さらに、この材料はTPP技術の製造に使用できるシリコン、ジルコニウム、ゲルマニウムなどを含む一連の原材料を開発しており、そのため、リナス氏らは、この材料がバイオセラミックインプラントスキャフォールドにおいて幅広い可能性を秘めていると考えています。しかし、2光子技術は処理が遅く、成形サイズが小さいという問題があるため[2]、現在、2光子技術はバイオメディカル材料の加工において大きく制限されており、関連研究は組織工学のマイクロナノ構造の研究に限られています。


図3 焼結前後のSZ2080ステントの寸法比較 参考文献:
Jonušauskas L、Gailevičius D、Mikoliūnaitė L、他「超高速レーザーリソグラフィーによる光学的に透明で弾力性のある自由形状μ-光学系3Dプリント[J]」。Materials、2017、10(1):12。


出典:寄稿者:Ren Hui Liu Yaxiong 寄稿者:機械製造システム工学国家重点研究室

セラミック、バイオ、光硬化

<<:  3Dプリントバイオメディカルセンサーの手法のレビュー

>>:  3Dプリントされた猫用給餌器が猫の体重と食べる速度を追跡

推薦する

3D プリントロケットは航空宇宙製造業界に革命を起こす可能性があります。この会社は次の SpaceX になるでしょうか?

リー・ビリングス翻訳:李 楊、校正:張 孟乾、編集:魏 暁出典: 公開アカウント「Scientifi...

日常品:Xiaotiancai GENIUS Pro高精度デスクトップ3Dプリンター

Antarctic Bearは毎日、優れた3Dプリント製品を選択し、WeChat公式アカウントに公...

付加クラウドプラットフォームは、国内の3Dプリント機器の国境を越えた遠隔操作とメンテナンスを実現します。

2019年3月、日本の岡山市で、中国が製造・輸出した鋳物砂3Dプリンターの設置とデバッグが完了し、...

米国の原子力発電所、原子炉に3Dプリント部品を使用

はじめに: 原子力産業における 3D プリント部品の応用は継続的に研究され、応用されています。そして...

強力な3DスキャナーEinScan-SPを無料でお試しください

3D プリントの人気が高まるにつれ、3D スキャンは高品質の 3D プリント データを迅速に取得す...

武漢理工大学の Yang Lei 氏と華中科技大学の Yan Chunze 氏: 炭素繊維強化複合材の付加製造!

出典: 溶接科学炭素繊維強化複合材料 (CFRC) は、金属や合金よりも強度対重量比と弾性率が高いた...

Ultimakerは中国でブランドアンバサダーを募集しており、心からご参加をお待ちしています。

Ultimakerブランドアンバサダーを募集しています。公式プラットフォームから2台のUltima...

北京吉科山とカリフォルニア大学医学部が3D医療分野で協力

医療業界における3Dプリントの応用はますます注目を集めており、さまざまな技術的応用が次々と登場してい...

B-Rui市場における3Dプリントサービスの応用展望

3D プリント サービスに関して言えば、過去 2 年間でより一般的になったのは、Shapeways...

「中国の3Dプリント知的財産権認可メカニズム」セミナーが盛況のうちに開催

ノッティンガム寧波大学主催の「中国の3Dプリント技術の知的財産権認可メカニズム」セミナーが8月12日...

アメリカのアニメ映画「KUBO/クボ 二本の弦の秘密」の公開が迫る中、6万6000個の顔型が3Dプリントされる

アメリカのアニメ映画「KUBO/クボ 二本の弦の秘密」が2016年8月19日に公開されることをアンタ...

プロトタイプとは何ですか? 3Dプリンターの自己複製

3Dプリンターが市場に出る過程では、万能であると誇張されたコンセプトハイプの段階がありました。今日...

世界トップの3Dプリント企業の実績を公開。3Dプリントは新たなブームを巻き起こすのか?

8月、欧米の大手3Dプリント企業が2016年上半期の財務報告を発表し、世界の3Dプリント業界に多く...

UMCユトレヒトが生体組織の準備のための新しい体積バイオプリンティングソリューションを発表

はじめに: 3D バイオプリンティングは、生きた細胞や組織を印刷の原料として使用する新興技術です。科...