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最全-纳米级激光3D打印技术的微流控、生命科学、隐形材料等行业应用举例

发布时间:2019-10-31 10:02

微流控技术

       目前微流控行业大部分使用压印技术,主要做平面器件,设计和功能极大受限,纳米级三维光刻制造使微流控芯片制作工艺复杂度和成本极大降低,功能性大大提高。微流控芯片技术是利用纳米打印技术把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、 检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。最终实现芯片化,即所谓“芯片实验室”(Lab-on-a-chip)。2015年微流控芯片的市场规模约为28亿美金,到2018年市场规模为58亿美金,年复合增长率超过27%。国内现存包括微纳芯科技,杭州霆科生物,微点生物,华迈兴微,百康芯,卡优迪生物,优思达生物等数十家微流控相关研究型企业。

微流控技术



隐形材料

所属行业:航空航天


纳米三维制造技术能够通过改变对外界力学波和光波在材料内部的传递方向,像光波导一样定向传输力,使内部物体完全感受不到外部波。利用纳米三维制造技术制造的隐形材料使美国海、陆、空军装备被雷达发现和锁定的概率大幅下降,获得压倒性的不对称战略优势。美国F-35战斗机与DDG1000大型驱逐舰上均应用了超材料隐身技术。

隐形材料


细胞生长控制支架

所属行业:生物制药


纳米三维制造技术,可以制造出各类适合细胞生长的细胞支架。通过两步制造的方法,可以实现亲细胞和排斥细胞两种材料在同一支架上的整合,从而控制细胞在三维方向上的生长控制。

细胞生长控制支架


靶向药物传输纳米机器人

所属行业:生物制药
纳米三维制造,可以制造具有高顺磁性的微纳米机器人,利用外部磁场的控制,实现在液体环境中非直接的进行药物的装载、定向传输、定点释放。与北大医院和北京航空航天大学合作项目,团队生产纳米螺旋推进器。

靶向药物传输纳米机器人


无痛表皮注射微针

所属行业:生物制药

无痛表皮注射微针

    利用纳米三维制造制作的微针,可用于血液收集和基于核酸和蛋白质的药剂的表皮注射。克服了口服药剂对蛋白质的消化。在未来的医学治疗中,患者接受药物含量检查时所受的创伤会小很多,并且提高了药物的注射效率。双光子聚合三维制造技术使微针制作自由度和精细度大大提高,设计更加合理,效率提高100%以上。

        目前,相关论文发表在了 Scientific Reports 杂志上并有望在未来 2 年中进入临床试验阶段。美国3M公司及日本日东电工等大型医疗器械企业正在推动无痛注射技术的实用化。

 

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癌细胞行为模拟

        癌细胞在人体内各组织间的转移和细胞穿透性的行为,是癌症研究的重点方向之一。纳米三维制造出的细胞笼,具有纳米级的不同大小的气孔,可以区分出癌变和非癌变的细胞,并通过模拟不同的组织结构,研究癌细胞入侵、转移行为。

癌细胞行为模拟


光学器件

所属行业:微纳光学器件

光学器件

    纳米级三维光刻制造除了因制造方法更为经济而节约成本之外,所制造结构的更加紧凑、效率更高、损耗更小、功能更多样的光学组件的问世将促成新一代光引擎、光纤收发器以及其他器件批量生产的实现。

       相比于其他制作技术,利用双光子聚合技术进行微纳米光学器件的生产不依赖于生产工艺,制造精度和光学效率更高,设计即所得。

       便携式消费电子产品、军事领域以及对重量和占用空间均很敏感的航天应用都将从中获益。NanoOpto公司(美国新泽西州)和Enplas公司(日本)正在共同开发面向各类市场的纳米构造光学组件系列,并正进入国内市场。

 


芯片间光学桥接

所属行业:微纳光学器件

芯片间光学桥接


       芯片,特别是光学芯片的整合过程需要对不同芯片进行桥接。利用纳米三维制造,在不同芯片间定点链接,不需要二步操作,制作简便,精确度高并且传输损耗低。

高端显示

高端显示

微纳光学技术生产的超薄导光膜是用于电子产品背光的新型导光器件,可取代LCD和移动智能终端上背光模组中的导光板,能大大降低背光模组的厚度和成本,适应未来背光模组轻薄化的发展趋势,未来需求将大幅增长。相比于传统显示技术,基于纳米三维结构的表层彩色显示技术可以实现更高的分辨率,可调节光学响应等,是下一代显示技术的前沿。

除此之外,纳米激光3D打印技术还可以应用在新能源、太阳能、超材料、防伪材料等领域,激光平台通过激光技术和人工智能的结合,最好的为客户提供最优的解决方案。

 

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