Zusammenfassung
Die Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) ist ein junges laserbasiertes AM Verfahren, das eine volle dreidimensionale Strukturierung beliebig komplexer Modelle mit einer Auflösung im Submikrometerbereich ermöglicht. Der Strukturierungsprozess basiert auf dem Prinzip des direkten Laserschreibens, welches die nichtlineare Zwei-Photonen-Absorption im Fokus eines stark fokussierten Femtosekundenlaserstrahls nutzt. Dabei wird eine auf das Fokusvolumen begrenzte Polymerisationsreaktion induziert, die ein transparentes fotosensitives Material verfestigt. Durch eine computergesteuerte dreidimensionale (3D) Führung des Fokus im Material kann nahezu jede beliebige Struktur direkt im Volumen des Materials erstellt werden; dabei muss nicht schichtweise aufgebaut werden, wie es bei vielen anderen Verfahren der Fall ist. Mit diesem Prozess wurden Strukturauflösungen besser als 100 nm demonstriert.
Diese Eigenschaften machen die 2PP zu einem einzigartigen mikrotechnologischen Werkzeug mit einer Vielzahl von Anwendungsgebieten, wie z. B. Mikrooptik, Mikromechanik, Mikrofluidik, Mikroelektronik, Medizin und Biologie.
Zusammenfassung
Mit Hilfe etablierter Additive-Manufacturing (AM) Verfahren wie der UV-Stereolithografie, dem 3D-Druck oder dem Lasersintern ist man heute in der Lage, mehrere Zentimeter große Bauteile zu fertigen und dabei eine Auflösung im Mikrometerbereich zu realisieren.
Die Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) ist ein junges ergänzendes laserbasiertes AM Verfahren, das eine volle dreidimensionale Strukturierung beliebig komplexer Modelle mit einer Auflösung im Submikrometerbereich ermöglicht. Der Strukturierungsprozess basiert auf dem Prinzip des direkten Laserschreibens, welches die nichtlineare Zwei-Photonen-Absorption im Fokus eines stark fokussierten Femtosekundenlaserstrahls nutzt. Dabei wird eine auf das Fokusvolumen begrenzte Polymerisationsreaktion induziert, die ein transparentes fotosensitives Material verfestigt. Durch eine computergesteuerte dreidimensionale (3D) Führung des Fokus im Material kann nahezu jede beliebige Struktur direkt im Volumen des Materials erstellt werden; dabei muss nicht schichtweise aufgebaut werden, wie es bei vielen anderen Verfahren der Fall ist. Mit diesem Prozess wurden Strukturauflösungen besser als 100 nm demonstriert.
Diese Eigenschaften machen die 2PP zu einem einzigartigen mikrotechnologischen Werkzeug mit einer Vielzahl von Anwendungsgebieten, wie z. B. Mikrooptik, Mikromechanik, Mikrofluidik, Mikroelektronik, Medizin und Biologie.
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El-Tamer, A., Hinze, U., Chichkov, B.N. (2017). 3D Mikro- und Nano-Strukturierung mittels Zwei-Photonen-Polymerisation. In: Lachmayer, R., Lippert, R. (eds) Additive Manufacturing Quantifiziert. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-54113-5_8
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