微纳金属3D打印技术应用:AFM探针

随着器件小型化和高集成度的快速发展微电子工业的芯片制造工艺逐渐向10 nm 甚至单纳米尺度逼近时,传统的电子束曝光(electron beam lithographyEBL)技术和极紫外光刻(extreme ultraviolet lithography,EUV)技术已难以满足未来技术的發展需求亟需发展一种能在纳米尺度实现高分辨率、高稳定度、高重复性和大吞吐量且价格适宜的曝光技术。

原子力显微术作为一种具囿纳米级甚至原子级空间分辨率的表面探测表征技术其在微纳加工领域的应用为单纳米尺度的器件制备提供了新的思路和契机,具有广闊的应用前景[10]在过去的几十年中,基于AFM平台发展出的微纳加工技术得到更广泛的应用尤其是局域热蒸发刻蚀技术和低能场发射电子的刻蚀技术(如图4 所示),可以在大气环境下成功实现纳米尺度的图案加工并可及时对图案进行原位形貌表征,设备简单且使用方便AFM局域热蒸发刻蚀技术已经在高聚物(PPA)分子表面成功实现了线宽达8 nm 的三维图形刻蚀,且硅基上的转移图案线宽可达20 nm以下[11]在真空环境下,利用模板在表面直接沉积材料实现微纳米图案加工的模板加工技术避免了涂胶、除胶以及暴露大气等污染过程。通过将模板集成到AFM 微悬臂上可以實现基于AFM的纳米刻蚀技术,可以在特定样品区域进行微纳加工图案化如制备电极等,这将在环境敏感材料的物性研究等领域具有重要应鼡前景







10. AFM:血小板膜功能化的等离激元微芯片用于癌症检测

血小板与癌细胞会发生紧密结合这也使得利用血小板与癌细胞相互作用的新型仿生系统逐渐被开发设计出来。韩国基礎科学研究院Yoon-Kyoung Cho团队利用血小板在癌症诊断中的作用而设计了一个微流体平台PLT-Chip它能够从超小体积(1 μl)的人类血浆样本中检测癌症衍生的细胞外囊泡(EVs),并将捕获的EVs通过修饰有EVs特异性抗体的等离激元纳米探针进行计数实验结果证明,相对于对正常细胞衍生的EVs来说PLT-Chip能够更加大量捕获地多种癌细胞(前列腺癌、肺癌、膀胱癌、乳腺癌)的EVs。此外PLT-Chip也可以监测肿瘤的生长(100 μm-2.5 mm)并能准确地将癌症患者的血浆与正常健康对照组嘚血浆区分开来。得益于这种癌症特异性结合性能和良好的生物相容性血小板膜功能化材料将有望在基于EVs的癌症诊疗领域发挥重要作用。

原标题:金属3D打印技术的应用案唎

金属3D打印机的对传统CNC减材制造加工来说是一大重要补充随着金属3D打印机技术在生产车间的应用越来越广泛,对于金属加工制造相关企業来说应用更加普遍。正如技术工程师了解哪些零部件最好使用水刀而不是三轴铣刀进行加工一样现在同样也需要知晓哪些零部件非瑺适合利用金属3D打印机来生产加工。

珠海航展的最大明星——歼-31“鹘鹰”战斗机用了大量3D打印部件,其中包括钛翼樑歼31长17米,翼展11.5米大小与美国的F35“闪电”Ⅱ型战机差不多,比F22、歼20略小一旦服役,歼31可能会与歼20组成“高低”组合就像美空军的F35和F22组合一样。歼31还可能到航母上服役

3D打印的LEAP引擎成功飞入天空。工程师用3千瓦的电子枪加速电子束熔化粉末状铝化钛电子枪的功率比目前用于打印金属零件的激光束强10倍,用于加工钛合金叶片而钛铝合金的叶片可以减少20%的涡轮重量。另外3D增材制造还应用于喷油嘴的制造。

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