香港中文大学のデジタルホログラフィックナノ3Dプリンターが世界トップ100の革新的発明に選ばれました

南極熊によると、香港中文大学は2018年12月17日、工学部機械自動化工学科の陳世奇教授とそのチームが開発した「デジタルホログラフィックナノ3Dプリンター」が、グローバルテクノロジー研究開発賞（R&D 100）により2018年世界トップ100の革新的発明の一つに選ばれたと発表した。このプリンターは、革新的なデジタルホログラフィックレーザースキャンとビーム成形技術を使用しており、髪の毛ほどの薄さの複雑で微細な部品を高速で印刷し、ナノメートルレベルの印刷精度を実現できます。

陳世奇氏は、このプリンターのマルチフォーカススキャン技術は、印刷空間内のどの地点にも同じ速度で移動できると紹介した。構造や材料のサポートがなくても、フォトニック結晶、マイクロナノ流体デバイス、模擬生物組織や足場、薬物送達ツールなど、複雑な張り出し構造や精密で繊細な小型完成品を印刷でき、ナノテクノロジー、先端材料、医療ツールの革新技術を生み出す。

オプトジェネティクス研究の用途では、プリンターは周囲の構造を損傷することなく、生物学的脳内の複数のニューロンを正確に刺激することもできます。マウスの嗅覚やゼブラフィッシュの視覚など、脳の神経回路や特定の機能の研究に使用でき、3Dレーザースキャンの利点を医学や基礎生物学研究にまで広げます。

56年の歴史を持つ「世界トップ100テクノロジーR＆D賞」は「科学技術革新界のオスカー賞」として知られ、世界のR＆Dの先駆者とその技術革命的なアイデアを表彰することを目的としていると言われています。これまでに受賞した革新的な発明には、インクジェットプリンター (1967 年)、リチウム電池 (1971 年)、ATM (1973 年)、HDTV (1998 年)、人工網膜 (2009 年) などがあります。出典：人民日報海外版

Antarctic Bear は、Chen Shiqi 教授がいくつかの講義を行っていることに気づきました。

並列精密製造と多光子イメージングにおける超高速レーザーの応用
超高速レーザー技術は、光学イメージングや精密製造などの分野の発展を促進するための新たな技術的サポートを提供します。デジタルマイクロミラーデバイス（DMD）とバイナリホログラムに基づくフェムト秒レーザーの精密操作の最新の進歩と、次世代の2光子顕微鏡法や並列レーザー処理への応用について紹介します。 DMD パルスまたはビームシェイパーを使用すると、フェムト秒レーザーをそれぞれ最大 30 MHz および 32 kHz の速度で任意に成形できます。これは、既存の方法の調整速度よりも約 3 桁高速です。 DMD ビームシェイパーを自社開発の 2 光子顕微鏡システムに統合することで、1) 多焦点面イメージング、2) 任意曲面イメージング、3) ランダムスキャンなど、リアルタイム生体内イメージングの新しいモードを実現できます。パート 2 では、時間領域フォーカスに基づくレーザー製造システムを紹介します。フェムト秒レーザーのパルススペクトルは、まず DMD によって空間的に拡張されます。DMD は、回折格子とプログラム可能なバイナリマスクとして同時に機能します。コリメーション後、対物レンズはスペクトルを再フォーカスして、レーザーマイクロマシニング、2光子重合、多光子イメージングに使用できる高輝度で深度分解された光シートを形成します。

柔軟なメカニズムに基づく精密機器の設計とナノテクノロジーおよびバイオメディカルへの応用
フレキシブルメカニズムは、材料の柔軟性を通じて高精度な動作を実現します。フレキシブルメカニズムの利点としては、部品数を減らして組み立ての必要がなくなり、コストが削減されること、製造が容易であること、摩擦や摩耗がなく、伝達クリアランスがないこと、サブミクロンレベルの繰り返し可能な位置決め精度を実現できることなどが挙げられます。このレポートでは、さまざまなスケールの柔軟なメカニズムの設計原理について説明し、メカニズム設計と精密設計の原理を使用する 3 つの研究プロジェクトを紹介します。これには、(1) 小型 6 軸精密プラットフォーム、(2) 2 光子内視鏡検査用の小型高速光学スキャナー、(3) 組織切断用の精密振動ミクロトームが含まれます。この講演では、低侵襲イメージングのための光学顕微鏡と内視鏡の主要な問題を含む、将来の研究の方向性をまとめます。

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