微米和納米尺度上的三維結(jié)構(gòu)對于許多應用具有很大的潛力?，F(xiàn)在，卡爾斯魯厄理工學院(KIT)和卡爾蔡司公司科學進步的研究人員提出了一種從不同材料印刷這種結(jié)構(gòu)的高效精確工藝：他們將微流體室集成到3D激光光刻設備中。然后，他們使用這個系統(tǒng)生產(chǎn)多色熒光安全功能，以保護鈔票，文件和品牌產(chǎn)品免受偽造。

從用于數(shù)據(jù)處理的組件到光學微透鏡，機械超材料或用于細胞培養(yǎng)的人工支架到鈔票或品牌產(chǎn)品的安全特征，印刷的三維微米和納米結(jié)構(gòu)具有廣泛的應用。3D激光光刻技術(shù)已成為一種成熟，可靠，通用的生產(chǎn)工藝。激光束以計算機控制的方式通過液體光致抗蝕劑，材料僅在激光束的焦點處曝光和硬化。這為許多應用提供了高度精確的花絲結(jié)構(gòu)，包括光學和光子學，材料科學，生物技術(shù)或安全技術(shù)。到目前為止，由3D激光光刻產(chǎn)生的幾乎所有微米和納米結(jié)構(gòu)都由單一材料組成。但是它們也可以通過連續(xù)施加和硬化不同的光致抗蝕劑由幾種材料制造，未曝光的抗蝕劑在隨后的顯影浴中被洗掉。然而，這樣的過程非常耗時且復雜，并且隨著材料和重復次數(shù)的增加其精度降低。

在卓越集群“3D Matter Made to Order”，KIT納米技術(shù)研究所(INT)，應用物理學(APH)，化學技術(shù)和高分子化學(ITCP)以及昆士蘭大學化學學院的科學家位于澳大利亞布里斯班的技術(shù)(QUT)與卡爾蔡司股份公司的研究人員合作，現(xiàn)已開發(fā)出一種新系統(tǒng)，用于從多種材料中高效精確地生產(chǎn)印刷微米和納米結(jié)構(gòu)。他們將用于最小空間流體的微流體室直接集成到3D激光光刻設備中。

在他們的出版物“ 科學進展中使用集成微流體系統(tǒng)的多材料3D激光微縮印刷”中，研究人員報告說他們使用集成系統(tǒng)從七種不同的流體產(chǎn)生三維微結(jié)構(gòu)安全特征：非熒光光刻膠作為骨架，兩個光刻膠具有不同的熒光量子點，兩種具有不同熒光染料的光致抗蝕劑和兩種顯影液。這種安全特征可以保護鈔票，文件和品牌產(chǎn)品免于偽造。安全特征包括由擋土墻和不同顏色的熒光標記圍繞的三維網(wǎng)格。

對于他們的系統(tǒng)，科學家使用由Nanoscribe GmbH開發(fā)并商業(yè)化的3D激光光刻設備，該設備是KIT的衍生產(chǎn)品，并將其集成到自行開發(fā)的微流體室中。它具有直徑為10毫米的蓋玻璃，可以在其上印刷3D結(jié)構(gòu)。腔室連接到電子壓力控制器，最多十個容器用于不同的光致抗蝕劑和顯影劑，以及星形選擇閥。所選擇的流體通過過壓閥傳遞到樣品架。最后，它流入廢物容器。“從幾種材料生產(chǎn)三維微觀和納米結(jié)構(gòu)的所有步驟都可以集成到一個系統(tǒng)中，”APH工作組負責人Martin Wegener教授說。“