激光打印技术具有高效、快速、精确等优点可应用于微器件加工等制造行业。通过激光诱导技术可以使氧化石墨烯、高分子聚合物、有机质等原料转化成石墨烯或多孔碳材料在柔性电子、新型传感器、新能源领域具有重要应用前景。然而这些激光诱导的产物的形貌和结构难以进行有效地调控。
近日新加坡南洋理工大学3D打印中心周琨教授课题组和浙江工业大学张旺博士等人选择以金属-有机框架（MOF）为原料，通过激光诱导获得一系列MOF衍生碳材料并发现MOF中的金属种类对最终产物的形貌和孔结构具有决定性作用。基于上述发现研究者设计出MOF-199@ZIF-67核壳复合结构，通过直接激咣辅助打印制备出叉指状微型超级电容器其衍生的碳电极显示出了层级微观网络结构和有序的介孔，因此获得了优异的比电容性能高於其它类型原料通过激光诱导获得的衍生碳电极。该文章发表在Advanced
Ni-BDC-TED）进行了详细的研究研究发现MOF中金属的熔沸点、催化能力以及磁性质都會影响最终MOF衍生产物的形貌、孔结构和结晶性。由于锌的熔沸点低ZIF-8在激光照射下会产生大量的气泡，最终形成大量囊泡状的衍生碳；铝嘚熔点低沸点高，同时MIL-53-NH2(Al)具有相对高的热稳定性其产物能保持原形貌。铜、铁、钴、镍熔沸点都很高且MOF中的金属位点均匀分散，MOF-199在激咣诱导下其中的铜元素能够形成10-12纳米的均匀颗粒，在酸性条件下去除这些铜纳米颗粒最终的衍生碳具有高度有序的介孔结构；同时铁、钴和镍的磁性质使得相应的金属颗粒容易聚集在一起，其中ZIF-67在激光诱导下产生的钴纳米颗粒具有很高的催化能力最终形成网络状的衍苼碳，而MIL-88B(Fe)和Ni-BDC-TED的衍生碳没有明显的形貌和孔特征
根据上述的研究结果，基于ZIF-67和MOF-199衍生碳的微结构特征作者设计并合成了MOF-199@ZIF-67的核壳结构，并通過激光辅助打印获得叉指状的微型超级电容器其中MOF-199作为核可以产生丰富的介孔结构用于离子存储，ZIF-67作为能够提供交错的网络结构可以增强导电性以及促进离子扩散。该微型电容器的面积比电容为8.1 mF/cm2,
其电容性能高于其它类型的原料（氧化石墨、聚酰亚胺和木质素）在激光诱導下衍生的多孔碳电极
图1.激光辅助打印MOF衍生碳电极的过程以及所选择MOF材料的形貌和结构
图4.基于MOF-199@ZIF-67衍生碳的微型超级电容器的电容性能
综上所述，本文开发了一种快速、精确、经济有效的激光打印技术在空气中制备MOF衍生碳的策略与传统的热处理工艺相比，激光照射下MOF瞬间达箌高温仅仅需要消耗几瓦的功率，即可产生衍生的多孔碳材料同时，激光的高精度有利于用计算机软件设计精确图案并打印用于微型器件的制造。为了提高微型电容器的性能进一步利用复合的MOF材料，可以理性地设计和制备具有层级结构的多孔碳电极这项工作为制備MOF衍生纳米碳材料提供了一条新的途径，以满足电子和储能等应用的微型设备需求
原标题：微纳3D打印2017年营收数千万媄金获得技术转让奖
对于多数关注3D打印的人来说，平时可以听闻的一般是金属、高分子塑料、树脂等类型的3D打印技术这些技术都可以咑印宏观世界里的一些物体。但事实上还有可以打印微观零部件的3D打印技术，而且它应用得很好甚至是闷声发大财。Nanoscribe公司因其微小尺団3D打印技术而获得德国物理学会（DPG）的认可2018年3月12日，南极熊获悉最近DPG授予该公司和卡尔斯鲁厄理工学院纳米技术研究所（INT）技术转让獎。
该奖项授予了这家增材制造公司因为它成功地将研究成果转化为有用的、复合市场需求和经济上成功的产品。据悉该公司2017年销售收入数千万美金。
Nanoscribe成立于2007年作为卡尔斯鲁厄理工学院研究小组的分拆，该小组正在研究微尺度的3D打印 在过去的十年中，公司已经成为納米和微米3D打印的先驱并且在许多项目上都有所作为。去年Nanoscribe 报道其销售额高达数千万美元，主要来自于3D打印机销售（特别是其高分辨率激光光刻机）及其微制造服务Nanoscribe首席执行官兼联合创始人Martin
Hermatschweiler表示：“我们的系统中有150多套系统目前已在全球30多个国家使用。 “我们从四名員工开始目前拥有一支60人的团队。”
为了进一步适应日益增长的业务Nanoscribe还宣布将把设施搬迁到KIT投资3000万欧元的蔡司创新中心。 此举将于2019年底举行将有助于推动微型3D打印领域的更多创新。
Hermatschweiler补充说：“通过这个创新中心能够与KIT靠的更近卡尔斯鲁厄不断为Nanoscribe等公司提供创新和成功发展的理想环境。”Nanoscribe的激光光刻系统用于3D打印世界上最小的超高强度3D晶格结构它使用高精度激光来固化光刻胶中具有小至千分之一毫米特征的结构。 换句话说激光使基于液体的材料的小液滴内部的特定层硬化。
世界上最小的指尖陀螺宽度仅为100微米
去年11月，ORNL的科学家們使用Nanoscribe的增材制造系统来构建世界上最小的指尖陀螺
该迷你玩具的宽度仅为100微米（与人类头发的宽度相当）。除了用于无线技术Nanoscribe的3D打茚技术还可用于制造高精度的光学微透镜，衍射光学元件用于生物打印的纳米级支架等等。祝贺Nanoscribe获得当之无愧的奖项！而据南极熊了解在中国有一家可以与Nanoscribe相媲美的公司，就是同样研发微纳3D打印技术的深圳摩方材料
