Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP)

Bei der Zwei-Photonen-Polymerisation (Abkürzung: 2pp) handelt es sich um ein Verfahren, dass der dreidimensionalen Mikro- beziehungsweise Nanostrukturierung dient. Entwickelt wurde es am Laser-Zentrum in Hannover. Es beruht auf einer örtlich kontrollierten Aushärtung lichtempfindlicher Harze (sogenannter Flüssiger Precursor) im Rahmen einer photochemisch getriggerten Polymerisaton.

Das Verfahren selbst läuft dabei folgendermaßen ab: Durch ein Objektiv wir langwelliges Laserlicht so stark gebündelt, dass die Intensität der Strahlung ausreicht, um durch einen Zwei-Photonen-Effekt und auch weiterer Photoiniatoren eine starke Polymerisation zu erreichen, die zu einer Aushärtung des Materials führen soll. Danach ist nicht exponiertes Material auszuwaschen.

Im 3D-Druck wird das Verfahren beim 3D-Rapid Prototyping eingesetzt. Hier liegt die Auflösung bei weniger als 500 nm.

Die 2PP zeichnet sich durch eine enorme Flexibilität aus. So gibt es eine Vielzahl an vernetzbaren Materialien. Hier können alle UV-vernetzbaren Photoresists, die aus Acrylat bestehen, mit dieser Technologie strukturiert werden. Für die Flexibilität sorgt die computergesteuerte Strahlführung, die auf der Basis von 3D-CAD-Objekten die Fertigung dreidimensionaler Strukturen in nahezu beliebiger Komplexität erlaubt. Für den 3D-Druck ist die zweite Variante interessanter.

Mit der 2PP können biokompatible und -abbaubare 3D Gerüststrukturen geschaffen werden. Diese sind unter anderem in den Bereichen Biomedizin (vor allem beim Tissue Engineering), Mikrosystemtechnik und in der pharmazeutischen Forschung Verwendung finden.

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