复杂三维微纳结构在微纳机电系统、生物医疗、组织工程、新材料、新能源、高清显示、微流控器件、微纳光学器件、微纳传感器、微纳电子、生物芯片、光电子和印刷电子等领域有着巨大的产业需求, 然而现有的各种微纳制造技术无论从技术层面还是在生产率、成本、材料等方面还难以满足高效、低成本批量化制造复杂三维微纳结构的工业级应用的需求。高效、低成本批量化制造复杂三维微纳结构(尤其是大面积复杂三维微纳结构)一直被认为是一项国际化难题, 也是当前国际上学术界和产业界的研究热点,以及亟待突破的瓶颈问题。 随着高端制造和微纳科技的迅猛发展,为了满足航空航天、生物医疗、组织工程、微纳机电系统等不同领域和行业的需求,近年国内外研究人员已经开发出多种类型微纳尺度三维制造工艺、打印材料和装备, 并应用于多个领域和行业。基于不同成型原理、打印材料、分辨率等因素,微纳尺度三维制造可大致划分为: 微立体光刻; 基于双光子聚合激光直写;电喷印;微激光烧结；电化学沉积;喷墨打印、气溶胶喷射打印、微三维打印(喷射粘结)等。 由于树脂材料的黏度、表面张力等因素的影响,最小涂层厚等因素的限制;以及微立体光刻固化是基于单光子吸收聚合固化的本质特性,微立体光刻目前能达到的分辨率是在微尺度范围, 如果进一步提高微立体光刻的分辨率,实现亚微尺度和纳尺度结构制造将面临巨大的挑战。 目前本项目大量研究工作聚焦在进一步提高效率、分辨率以及降低成本, 这对于基于双光子聚合激光直写三维微纳光刻的实际商业化应用非常重要。本项目的主要研究内容为（1）研发、制造以多光子聚合技术为基础的纳米三维光刻系统，其具有高速度、超分辨、大范围、低成本的特点，并包括有自主知识产权的相关硬件设备和软件的开发。（2）开发不同系列适用于微纳三维制造，基于多光子聚合原理的光敏材料。 【展开】 【收起】