申博太阳城刘华教授团队采用飞秒激光双光子聚合与DMD微立体光刻技术相结合实现了跨尺度、跨精度的高效率3D复合打印技术。相关研究成果“Cross-Scale and Cross-Precision Structures/Systems Fabricated by High-Efficiency and Low-Cost Hybrid 3D Printing Technology”发表在爱斯维尔工程技术领域顶级期刊《Additive Manufacturing》，该期刊是中科院大类1区Top期刊，IF：11.632。
该工作建议了一种新型的复合3D打印技术，在基片上预先制作对准标记，以同一个标记为桥梁，将两种独立的技术联系起来，实现复合加工。在横向上，利用标记定位与图像处理相结合获得加工数据与标记的坐标关系，再结合加工数据的灵活实时变换，实现了两种技术的高精度对准。在纵向上，采用图案调焦技术与图案对比度处理相结合，实现了两种技术的高精度调焦。图1展示了加工系统的示意图。在该复合技术中，通过图像处理和映射关系建立，实现了加工过程的横向对准；通过图案调焦和纵向高度标定，实现了加工过程中的纵向对准；利用有效的数据拆分方法，保证了在横纵对准精度的基础上最高效率且合理分配加工精度。该复合系统中TPP和DMDMSL的加工分辨率分别为400 nm和1.3 µm，系统的水平和垂直对准精度分别达到了2 µm和3 µm。为了探究复合加工技术的加工能力，设计并研究了复合加工技术对三种典型结构的加工效果，包括水平对准的仿生物支架和微流控结构、水平垂直对准的超疏水结构以及包裹式对准的非球面透镜。
图1 复合3D打印系统示意图
图2 复合3D打印加工的各类微结构、微系统
论文信息
Mingyue Tan, Jiaji Cao, Shaoqing Zhao, Long Huang, Han Zhang, Minzhe Liu, Zhongqing Jia, Ruizhan Zhai, Zifeng Lu, Hua Liu*. Cross-Scale and Cross-Precision Structures/Systems Fabricated by High-Efficiency and Low-Cost Hybrid 3D Printing Technology. Additive Manufacturing, 2022: 103169. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103169
作者简介
第一作者：谭明月，太阳城官网2018级光学专业博士生，主要研究方向是3D微纳加工技术的应用研究。
通讯作者：刘华，太阳城官网教授，博士生导师，主要从事光刻和打印设备集成以及微纳加工和3D打印等领域方面的研究工作。发表论文 100 余篇，其中在Lab on a Chip、Additive Manufacturing、Optics and Lasers in Engineering、Optics Letters、Optics Express、Optics and Lasers Technology等国际期刊以第一和通讯作者身份发表论文60余篇。共申请40多项国家发明专利，其中已获授权国家发明专利20余项。已培养博士研究生10余名，硕士研究生20余名。先后获吉林省自然科学学术成果奖二等奖（2011）；吉林省科学技术奖二等奖（2012）；吉林省中青年科技创新领军人才及团队（2017）。
