作者单位
摘要
暨南大学光子技术研究院,广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东 广州 511443

光聚合微纳3D打印作为一种微纳尺度的增材制造技术,在高精度、复杂三维微纳结构的制造方面具有显著优势,已被广泛应用于微机电系统、微纳光子器件、微流体器件、生物工程领域。本文首先介绍了光聚合微纳3D打印技术的光物理/光化学原理,重点对所涉及的各种类型的打印工艺及其应用领域进行综述;然后讨论了一些前沿性的微纳3D打印方法,通过回顾和比较这些最新的技术,阐明了打印分辨率与打印效率之间的关系,以及串行扫描、并行扫描、面投影和体投影的打印模式对微纳3D打印性能的影响;最后对微纳3D打印技术进行全面总结与概述,并对其未来的发展趋势和应用前景予以展望。

激光技术 光学微加工 3D打印 双光子聚合加工 立体光固化 分辨率 打印效率 
中国激光
2022, 49(10): 1002703
作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
2 光谷实验室,湖北 武汉 430074
3 江苏大学微纳光电子与太赫兹技术研究院,江苏 镇江 212013
微纳4D打印是微纳3D打印和智能响应材料的结合,在三维静态结构的基础上增加了材料在刺激响应下变化的新维度,为复杂微纳结构的动态调控开辟了新的路径。具有刺激响应能力的动态微纳器件在微创医学、柔性电子、光场调控等领域都有广阔的应用前景,是微纳领域的研究热点。综述了近年来微纳4D打印领域重要的研究进展和代表性的研究成果,介绍了用于微纳4D打印的典型加工技术和材料体系,系统总结了近年来磁场响应、溶剂响应、pH响应、温度响应、光响应等方面的工作,介绍了微纳4D打印技术在生物医学、微机器人等领域的应用现状和发展趋势。最后讨论分析了微纳4D打印技术当前所面临的挑战和下一步研究的重点方向。
激光技术 微纳制造 飞秒激光 4D打印 智能材料 
中国激光
2022, 49(10): 1002701
李江 1,*高筱钧 1付作立 1王文君 2,**[ ... ]黄玉祥 1
作者单位
摘要
1 西北农林科技大学机械与电子工程学院,陕西 杨凌 712100
2 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室和陕西省智能机器人重点实验室,陕西 西安 710054
作为一种典型的微纳光学元件,仿生复眼微视觉系统有机结合了光子学与微纳米技术的前沿科学成果,在机器人视觉导航、无人驾驶、微型飞行器系统等前沿领域具有广阔的应用前景。超快激光加工作为一种先进的制造技术,具有真三维加工、适用多种材料、微纳加工精度等优异特征,已成为制造多级结构仿生复眼视觉系统的理想工具。本文介绍了自然界昆虫复眼的结构特点,阐述和分析了各类型仿生复眼的超快激光加工研究进展,包括平面微透镜阵列、超疏水复眼透镜和大视场复眼透镜,最后分析了超快激光加工技术制备复眼透镜存在的问题和发展趋势,为仿生复眼视觉系统的进一步研究与开发提供有效参考。
激光技术 超快激光 人工仿生复眼 平面微透镜阵列 超疏水复眼透镜 大视场复眼透镜 
中国激光
2022, 49(10): 1002704
作者单位
摘要
长春理工大学机电工程学院跨尺度微纳制造教育部重点实验室,吉林 长春 130022
自然界中的微纳结构蕴藏着无尽的功能,为材料科学和工程技术的创新与发展带来了新的机遇。受生物体功能表面的启发,针对仿生表面开发出大量新功能,如结构色、超疏水、自清洁、光学性能调控等。飞秒激光制造是一种可以在微米和纳米尺度上精确控制材料结构的加工方式。通过调控飞秒激光加工参数,可以在多种材料体系中实现超越衍射极限的三维加工。飞秒激光直写加工技术的独特之处在于可以实现材料的跨尺度修饰,通过模拟优化,制备更加复杂的微纳结构。综述了利用飞秒激光技术制备仿生功能微纳结构的新进展,展示了该结构在结构色、表面浸润性、光学性能调控等方面的性能。讨论了飞秒激光制备仿生功能表面的应用前景。最后举例说明了激光微纳制造复杂高分辨率结构的新应用。
激光技术 飞秒激光 仿生结构 微纳结构 功能表面 
中国激光
2022, 49(10): 1002702

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