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行業(yè)概述
目前能實現(xiàn)納米級制造（加工），并已經(jīng)商業(yè)化或正在商業(yè)化技術路徑的大類包括深紫外光刻、納米壓印、電子束加工（電能最終轉化為熱能）、離子束加工（電能轉化為動能，離子刻蝕、離子鍍膜和離子注入），主要制造（加工）平面結構（例如集成電路、膜材等）。即使通過輔助工藝手段（如選擇性刻蝕、熱回流）,也只能獲得2.5D結構（如金字塔結構、微針結構、微透鏡結構等）。而微納 3D 打印這一大類別的技術路徑（廣義概念也包括基于光聚合成型的灰度光刻）在復雜3D微納結構、高深寬比微納結構以及復合材料3D微納結構制造方面都具有很大的潛能和突出優(yōu)勢，而且還具有設備簡單、效率高、用材廣泛、無需掩?；蚰＞咧苯映尚偷葍?yōu)點。
微納3D打印技術現(xiàn)狀
從基本技術原理和工藝上劃分，微納 3D 打印可細分為微立體光刻（Micro Stereo Lithography, MSL/mSL或Masked Stereo Lithography Apparatus, MSLA) 、微激光燒結(MSLS) 、熔融沉積造型（Fused Deposition Modeling, FDM）、片材層壓（Laminated Object Manufacturing, LOM） 、雙光子聚合（Two-Photon Polymerization, TPP）、直寫成型技術（Direct Ink Writing, DIW） 、電噴印（Electro hydrodynamic jet printing, E-jet）、電化學沉積（Electrochemical Fabrication, EFAB）等技術路徑小類別。
微納3D打印技術涉及材料、物理、機械領域中多因素、多層次的極端復雜系統(tǒng)，在此條件下，應結合大數(shù)據(jù)和人工智能技術來研究這一極端復雜系統(tǒng)，在打印制造的多功能集成優(yōu)化設計原理和方法上實現(xiàn)突破，發(fā)展形、性主動可控的智能微納3D打印技術；同時，應重視其與材料、軟件、人工智能、機械工程等的交叉研究，挖掘其在光子學、微光子學、微流道、生命科學、微納科技等領域，尤其是在生物醫(yī)學和納米科技等領域的巨大潛能。智能化微納3D打印技術和裝備的發(fā)展有望帶動未來增材制造技術的發(fā)展，提升3D打印技術應用的可靠性，創(chuàng)造出顛覆性的新結構和新功能器件，更好地支撐國家及國防制造能力的提升。
目前全球商用的生產(chǎn)微納打印系統(tǒng)（設備+材料）公司包括Nanoscribe、Boston Micro Fabrication（即摩方精密）、Microlight3D、UpNano（與Cubicure合作）、Heidelberg Instruments等基于光聚合成型技術的公司；此外還包括Nano Dimension（PCB打印）、3D Micro Print（微激光燒結）、Nano Fabrica（已被Nano Dimension收購）、Exaddon（電化學沉積）、Cytosurge（微流控+原子力顯微鏡）、Fluicell（微流控）等非光聚合成型技術路徑的微打印公司。
光聚合成型的微納3D打印代表性公司如下：
1. Nanoscribe
Nanoscribe成立于2007年，總部位于德國卡爾斯魯厄，擁有卡爾斯魯厄理工學院（KIT）的技術背景和卡爾蔡司公司的支持。經(jīng)過十幾年的不斷研究和成長，Nanoscribe已成為微納米生產(chǎn)的先驅和3D打印市場的領導者，推動著諸如力學超材料，微納機器人，再生醫(yī)學工程，微光學等創(chuàng)新領域的研究和發(fā)展，并提供優(yōu)化制程方案。Nanoscribe將年營業(yè)額的25%投入到未來的微納制造技術的研發(fā)。其在全球擁有超過70位高素質的員工，致力于雙光子聚合技術的研發(fā)制造與售后服務事業(yè)。提供整套硬件，軟件，打印材料和工藝技術一站式服務，以協(xié)助用戶實現(xiàn)復雜三維微納米結構加工的需求。遍布全球30多個國家，超過2000名用戶正在使用Nanoscribe的產(chǎn)品。包括多所全球前十頂尖大學，例如哈佛大學，斯坦福大學，加州理工學院，牛津大學，倫敦帝國理工學院，蘇黎世聯(lián)邦理工學院等等。2021年，Nanoscribe被瑞典3D生物打印設備商CELLINK公司以5000萬歐元估值收購，收購后維持獨立運營。
2. Microlight3D
Microlight3D成立于2016年，總部位于法國，是一家生產(chǎn)用于工業(yè)和科學應用的高分辨率微尺度2D和3D打印系統(tǒng)的專業(yè)制造商。MicroFAB-3D光刻機是該公司于2019年推出的第一臺緊湊臺式雙光子聚合系統(tǒng)，一經(jīng)推出便得到客戶的廣泛好評。MicroFAB-3D基于雙光子聚合激光直寫技術，可在各種光敏材料上制造出最小尺寸可達67nm的二維和三維特征結構，兼容各種聚合物，包括生物兼容性材料、醫(yī)用樹脂和生物材料，為微流控、微光學、細胞培養(yǎng)、微機器人或人造材料領域開辟了新的前景。
3. 摩方精密
重慶摩方精密科技股份有限公司（BMF Precision Tech Inc.），精密增材制造量身定做。其nanoArch®系列3D打印設備采用面投影微立體光刻（PμSL: Projection Micro Stereolithography）技術，是目前行業(yè)極少能實現(xiàn)超高打印精度、高公差加工能力的3D打印系統(tǒng)。PμSL技術使用高精度紫外光刻投影系統(tǒng)，將需打印模型分層投影至樹脂液面，快速微立體成型，從數(shù)字模型直接加工三維復雜工業(yè)樣件。該技術具有成型效率高、加工成本低等突出優(yōu)勢，被認為是目前最具有前景的微尺度加工技術之一。作為高精密增材制造領域的企業(yè)，摩方公司已和眾多全球知名企業(yè)開展業(yè)務合作，包括GE醫(yī)療、美國強生、日本電裝、安費諾、泰科電子等，產(chǎn)品廣泛應用在連接器、精密醫(yī)療器械、消費電子、精密加工等行業(yè)。作為微納3D打印的先行者，在三維復雜結構微加工領域，摩方團隊擁有超過二十年的科研及工程實踐經(jīng)驗。針對客戶在新產(chǎn)品開發(fā)中可能出現(xiàn)的工藝和材料難題，我們將持續(xù)提供簡易高效的技術支持方案。摩方自主研發(fā)的3D打印系統(tǒng)也已被北京大學、浙江大學、北航、中石油、英國諾丁漢、德國德累斯頓理工、新加坡南洋理工等眾多全球高校和科研機構所使用。
4. 魔技科技
魔技納米科技有限公司是三維微納制造領域集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務于一體的高新技術企業(yè)。核心研發(fā)團隊擁有12年以上超快激光三維加工設備研發(fā)經(jīng)驗，致力打造具有自主知識產(chǎn)權的超穩(wěn)定納米級三維激光光刻直寫制造系統(tǒng)，實現(xiàn)加工精度達70納米的三維加工能力，提供集先進光學系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、整機設計于一體的光機電系統(tǒng)完整技術方案。深入生物醫(yī)療、光電通信、新材料、微納器件等多個產(chǎn)業(yè)應用領域，并擁有應用于多行業(yè)場景的成熟加工工藝。可定制研發(fā)適配各產(chǎn)業(yè)領域生產(chǎn)需求的個性化設備和產(chǎn)品，突破生物制藥、傳感、光電芯片、超材料等領域從科研到工業(yè)生產(chǎn)的屏障，將納米級制造精度和大范圍生產(chǎn)相結合，提供針對精密智造領域的整套專業(yè)解決方案。
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