مولتی‌فوتون اپتیکس (Multiphoton Optics)، یکی از زیرمجموعه‌های توسعه‌دهنده تکنولوژی‌های فوتولیتوگرافی، هیدلبرگ اینسترومنتس میکروتکنیک (Heidelberg Instruments Mikrotechnik)، از پرینتر سه بعدی جدید با قابلیت پلیمریزاسیون دو فوتونی (two-photon polymerization) یا اصطلاحا TPP رونمایی کرده است.
MPO 100، با پوشش ناحیه ۱۰۰x100 mm، با قابلیت های «۱-۱۰-۱۰۰-۱۰۰۰» طراحی شده است. ارتفاع قطعات می‌تواند بیشتر از ۱ cm باشد، دقت سطح در حدود ۱۰ نانومتر، رزولوشن پرینت در حد ۱۰۰ نانومتر و سرعت پرینت ۱۰۰۰ mm/s است. این سیستم طوری طراحی شده که قابلیت پرینت هر قسمتی از ساختار قطعه با دقت کمتر از میکرومتر تا میلیمتر را با کارایی بالا دارد.
هدف اولیه در مراکز تحقیقی و تیم‌های تحقیق و توسعه این بود که میکروپرینترها قابل استفاده در زمینه‌هایی مثل میکرو-اپتیکس(micro-optics)، میکرو سیالات(microfluidics)، زیست پزشکی (biomedicine) باشند.
آن‌طور که دکتر بندیکت استندر (Dr. Benedikt Stender)، مدیرعامل مولتی‌فوتون اپتیکس، می‌گوید: «MPO 100 یک ابزار منحصر به فرد در میکروساخت (microfabrication) است و بالاترین رزولوشن را در بین روند‌های ساخت افزایشیِ در حدود ۱۰۰ nm دارد. علاوه بر این، قابلیت ۱-۱۰-۱۰۰-۱۰۰۰ که MPO 100 دارد، به کاربران در دانشگاه‌ها و موسسات تحقیق و توسعه، همانند صنعت، این اجازه را می‌دهد تا به راحتی ایده‌های نوی خود را توسعه دهند.»
۱.تصویر MPO 100
سه دهه فوتولیتوگرافی
هیدلبرگ اینسترومنتس، بیش از ۳۵ سال است که سیستم‌های دقیق فوتولیتوگرافی و ابزارهای نانوفبریکیشن، را تولید می‌کند. این شرکت، تا به امروز بیش از ۱۰۰۰ سیستم خود را در موسسات متنوع صنعتی و آموزشی، نصب کرده است. نمونه‌هایی از سیستم‌های توسعه داده توسط این شرکت عبارتند از: سیستم‌های direct writing، photomask fabrication، با کاربردهایی در نیمه‌هادی‌ها، محاسبات کوانتومی، فوتونیک، IoT و … .
از طرف دیگر، مولتی‌فوتون اپتیکس از سال ۲۰۲۱، شعبه ای از هیدلبرگ است که تمامی سهام آن در اختیار شرکت اصلی است. این شرکت تمام تمرکز خود را روی ابزارهای لیتوگرافی لیزری سه بعدی بدون نقاب (Maskless 3D laser litography) برای پلیمریزاسیون دو فوتونی ساخت افزایشی است.
۲. ساختار داربستی یک سانتی‌متری برای زیست پزشکی که پرینت سه بعدی شده است. تصویر از مولتی‌فوتون اپتیکس
پرینتر سه بعدی مولتی‌فوتون اپتیکس
پرینتر سه بعدی جدید TPP مولتی‌فوتون اپتیکس، طول موج لیزر در طیف رنگی سبز (۵۲۲nm) دارد که همین باعث می‌شود برای مواد پرینت ارگانیم و همین طور پلیمر هیبریدی مناسب باشد. که این شامل ormocerها می‌شود، دسته ای از مواد که به مشخصات منحصربه فرد اپتیکی، مکانیکی و شیمیایی معروفند.
علاوه بر این‌ها، این پرینتر با الگوریتم‌های اختصاصی با هدف بهینه کردن کیفیت قطعه پرینت، ساخته شده است. مولتی‌فوتون اپتیکس ادعا می‌کند سیستم اسکن همزمان (synchronized) MPO 100 قابلیت الگوسازی بدون رد دوخت (stitching-free patterning) دارد که این بدان معنی است که خطوط بین لایه‌ها مشخص نخواهند بود.
بر اساس ادعای شرکت،این میکروپرینتر در حال حاضر تنها سیستم از این نوع است که با flowbox تجهیز شده است و پایداری دمایی در حدود ۱/۰ درجه سانتی‌گراد را تضمین می‌کند. حتی MPO 100 تعدادی از حالت‌های نوشتن (writing modes) خاص منظوره برای کاربردها دارد که به کاربر اجازه می‌دهد پارامترها را با توجه به نیاز پروژه خود تنظیم کنند.
استفن دیز (Stephen Deiz)، مدیر اجرایی هیدلبرگ اینسترومنتس می‌گوید: «ما با MPO 100، نقاط قوت هر دو شرکت را در یک سیستم ترکیب کرده‌ایم: exposure unit خاص و خبره از مولتی‌فوتون اپتیکس و پلتفرم صنعتی هیدلبرگ که پایداری مورد نیاز را تضمین می‌کند و استانداردهای صنعتی ضروری را در خود دارد. قابلیت‌های MPO 100 برای مشتریان ما، که از پشتیبانی جهانی سرویس‌ها و استانداردهای ISO تولیدات ما بهره‌مند هستند، بسیار محبوب است.»
MPO 100، طراحی و ساخته شده شرکت مولتی‌فوتون اپتیکس است. با پیشروی، هیدلبرگ اینسترومنتس، مسئول فروش و پشتیبانی آن خواهد بود.
مشخصات فنی و قیمت
مشخصات فنی میکرو پرینتر سه بعدی MPO 100 در زیر آمده است. برای سفارش از صفحه فروشگاه هیدلبرگ اینسترومنتس دیدن کنید.
|
Build area |
۱۰۰ x 100mm |
|
Max print height |
Over 1cm |
|
Min surface roughness |
۱۰nm |
|
Min feature size |
۱۰۰nm |
|
Max scan speed |
۱۰۰۰mm/s |
|
Laser wavelength |
۵۲۲nm |
|
Dimensions |
۱۳۰۰ x 1100 x 1950mm |
|
Weight |
۱۰۰۰kg |
