雙光子光刻是一種3D打印方法，與大多數激光3D打印技術不同，3D激光打印技術的分辨率受3D打印機激光點的大小限制，雙光子聚合技術可將打印分辨率提高到更高的精度。對于醫學研究領域，即用于藥物輸送、組織再生、化學和材料合成的應用而言，這項技術值得深入研究。我們介紹到國內外雙光子光刻納米級3D打印技術的研究進展。本期，借立陶宛維爾紐斯大學所進行的玻璃陶瓷材料納米級3D打印研究，讓我們再次踏入這個精美的微縮世界。

打印后再燒結，形成玻璃 – 陶瓷晶體結構

立陶宛維爾紐斯大學發表了題為 Additive-Manufacturing of 3D Glass-Ceramicsdown to Nanoscale Resolution 的論文。研究團隊表示，這些非晶材料及其增材制造的產品，具有強大的潛在熒光或超導性，有助于產生恰當的量子點，并釋放納米生產的新潛力。

納米3D打印的Vytis微縮版雕塑，左邊是打印后的雕像，右邊是在1200℃下燒結1小時后的雕像。圖片來源：維爾紐斯大學。

在研究過程中使用的打印材料是玻璃陶瓷，或稱為“溶膠 -凝膠” SZ2080，這是一種改良的硅膠和光聚合物，經常應用在醫學研究中，用于制造UV保護涂層或量子點。在研究中，科研人員通過超快激光3D光刻技術打印了Vytis微型雕塑、立陶宛徽章、立方體、光子晶體結構和六角形支架等樣件。

打印后的微結構（左）與燒結后的微結構（右）。 圖片來源：維爾紐斯大學。

研究團隊采用的是多步驟工藝，首先SZ2080材料被3D打印成所需形狀，有幾百納米大小。隨后，3D打印樣件在高達1500℃的溫度下進行燒結。研究團隊稱，燒結工藝分解了80％的材料成分，使打印樣件收縮40-50％，并具有比打印部件更高的分辨率。二氧化硅和氧化鋯前體存在于無機組分中，在最終燒結的陶瓷材料中會形成二氧化硅和氧化鋯晶相，形成玻璃 – 陶瓷晶體結構，從而實現卓越的機械和化學性能。

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