单光子辅助双光子聚合

基于光的增材制造（AM）彻底改变了复杂三维（3D）物体的制造，提供了比传统加工更具成本效益和高速的替代方案。单光子聚合是这一进展中的关键过程，以其快速打印时间著称，但分辨率有限。双光子聚合（2PP）赋予AM前所未有的分辨率，但伴随着打印时间延长的权衡。我们提出结合单光子吸收（1PA）和2PP，以利用两者的能力，分别实现更快的打印速度同时保持高分辨率和改进的深度切片。在本研究中，我们使用蓝光光源通过1PA预激发光固化树脂，然后使用精确聚焦的飞秒（fs）光束提供达到聚合阈值所需的缺失能量，通过双光子吸收固化树脂。首先，我们研究了蓝光照明预敏化对2PP的影响，并证明与仅使用2PP打印相同体素尺寸（150 nm）相比，打印速度提高了一个数量级。然后，我们构建了一台定制2PP打印机，采用光片模式下的蓝光敏化，并成功实现了3D打印。