Au Photonics West, le premier salon international de la photonique qui se déroule cette semaine à San Francisco, Nanoscribe GmbH, une spin-off du Karlsruhe Institute of Technology (KIT), présente l'imprimante 3D de micro- et nanostructures la plus rapide au monde. Avec cette imprimante, les plus petits objets tridimensionnels, souvent plus petit que le diamètre d'un cheveu humain, peut être fabriqué avec une consommation de temps minimale et une résolution maximale. L'imprimante est basée sur une nouvelle méthode de lithographie laser.

« Le succès de Nanoscribe est un exemple de l'excellente culture entrepreneuriale de KIT et confirme notre stratégie d'accompagnement spécifique des spin-offs. Ainsi, les résultats de la recherche sont transférés rapidement et durablement sur le marché, " dit le Dr Peter Fritz, Vice-président du KIT pour la Recherche et l'Innovation. Début 2008, Nanoscribe a été fondée en tant que première entreprise dérivée de KIT et s'est depuis imposée comme le leader mondial du marché et de la technologie dans le domaine de la lithographie laser 3D.

L'année dernière, 18 spin-offs ont été créées au KIT. Les systèmes de lithographie laser 3D développés par Nanoscribe - le spin-off se trouve encore sur le campus nord du KIT - sont utilisés pour la recherche par le KIT et les scientifiques du monde entier. Les travaux dans le domaine de la photonique se concentrent sur le remplacement de l'électronique conventionnelle par des circuits optiques plus performants. Dans ce but, Les systèmes Nanoscribe sont utilisés pour imprimer des guides d'ondes polymères atteignant des taux de transfert de données de plus de 5 térabits par seconde.

Les biosciences produisent des échafaudages sur mesure pour les études de croissance cellulaire, entre autres. Dans la recherche sur les matériaux, des matériaux fonctionnels aux performances améliorées sont développés pour une construction légère afin de réduire la consommation de ressources. Parmi les clients figurent des universités et des instituts de recherche ainsi que des entreprises industrielles.

Vitesse accrue :les heures se transforment en minutes

Grâce à la nouvelle méthode de lithographie laser, la vitesse d'impression est multipliée par un facteur 100 environ. Cette augmentation de vitesse résulte de l'utilisation d'un système de miroir galvo, une technologie qui est également appliquée dans les dispositifs d'exposition laser ou les unités de numérisation des lecteurs de CD et de DVD. La réflexion d'un faisceau laser sur les miroirs galvo rotatifs facilite le positionnement rapide et précis de la mise au point laser. "Nous révolutionnons l'impression 3D à l'échelle micrométrique. La précision et la vitesse sont obtenues grâce à la technologie galvo établie industriellement. Notre produit bénéficie de plus d'une décennie d'expérience en photonique, la technologie clé du 21ème siècle, " dit Martin Hermatschweiler, le directeur général de Nanoscribe GmbH.

Mécanisme :polymérisation à deux photons

La technique d'écriture laser directe qui sous-tend la méthode d'impression 3D est basée sur la polymérisation à deux photons. Tout comme le papier s'enflamme lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil focalisée à travers une loupe, des impulsions laser ultra-courtes polymérisent les matériaux photosensibles dans le foyer laser. Selon le matériau photosensible choisi, seul le volume exposé ou non exposé est dissous. Après un bain révélateur, ces zones écrites restent des micro- et nanostructures autoportantes.

Supprimer les barrières

Grâce à la technologie galvo, les micro- et nanostructures tridimensionnelles peuvent être imprimées rapidement et, Par conséquent, sur de grandes surfaces en principe. À la résolution la plus élevée, cependant, le champ de balayage est limité physiquement à quelques 100 µm en raison des propriétés optiques de l'objectif de focalisation. Tout comme les dalles de sol doivent être jointes avec précision, les champs de balayage respectifs doivent être connectés de manière transparente et précise. Par la soi-disant couture, les zones peuvent être étendues presque arbitrairement.