Smart materials and novel accessory techniques for microfabrication with two-photon lithography
| Promotie: | F.M. den Hoed, MSc |
| Wanneer: | 27 juni 2025 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotors: | P. (Patrizio) Raffa, Prof, F. (Francesco) Picchioni, Prof |
| Copromotor: | A.G.P. (Ajay) Kottapalli, Prof |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Slimme materialen en nieuwe technieken voor 3d-printen op microschaal
In de laatste veertig jaar is het idee om robots te bouwen ter grootte van een menselijke cel veranderd van een fantasierijk sprookje naar werkelijk wetenschappelijk onderzoek. Micro-elektromechanische systemen zijn al overweldigend aanwezig in de auto-industrie, consumentenelektronica en geneeskundige toepassingen. De meeste recente technologische ontwikkelingen maken het mogelijk om te 3D-printen met een detail kleiner dan een micrometer. In het bijzonder 2-foton lithografie biedt veel vrijheid om bijzondere geometrische structuren te maken en ontwerpen zijn eenvoudig aan te passen. Het gebruik van deze techniek wordt nog beperkt door een gebrek aan geschikte materialen. Bovendien is het lastig om geprinte structuren te integreren in andere technieken. Dit is essentieel aangezien microrobots meestal onderdeel zijn van een groter elektronisch systeem.
In zijn proefschrift presenteert Frank den Hoed verschillende oplossingen om de beperkingen binnen het veld aan te pakken. Zo beschrijft hij een nieuwe methode om 3D-structuren van enkele micrometers groot te verplaatsen van de vlakke glasplaatjes in de printer naar een arbitraire nieuwe ondergrond. Daarbij is de plaatsing tot de micrometer precies. Daarnaast bevat het proefschrift onderzoek naar slimme materialen toepasbaar binnen de 2-foton 3D-printer. Door één van deze slimme materialen te gebruiken als printmateriaal, werd het mogelijk om de microstructuur chemisch aan te passen na afloop van het printproces en het zo wateraantrekkender of waterafstotender te maken. Een ander slim materiaal kon reversibel samentrekken als er licht op scheen. Hierdoor kon de 3D microstructuur gecontroleerd bewegen en zo als actuator dienen. Deze resultaten brengen de toepassing van 3D printen op microschaal dichter bij commercialisatie.
Frank den Hoed voerde zijn onderzoek uit bij het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG), afdeling Producttechnologie, met financiering van het European Research Council. Hij vervolgt zijn loopbaan als onderzoeker bij de Rijksuniversiteit Groningen.