3D-Druck von fluoreszierenden Mikrostrukturen für die Sensorik

Die Multi-Photonen-Lithografie hat sich zu einer wichtigen Technologie zur Fertigung von komplexen Mikrooptiken und Mikrostrukturen entwickelt. Die für den 3D-Druck verwendeten Materialien bestimmen dabei maßgeblich die Qualität und Funktionalität der gefertigten Strukturen. Mit der Entwicklung neuartiger druckbarer Materialien könnte sich dieser Technologie in Zukunft ein noch viel breiterer Anwendungsbereich erschließen, wodurch z. B. die Miniaturisierung von Sensorsystemen weiter vorangetrieben werden kann. Wir zeigen, dass durch das Einbringen von Fluorophoren in etablierte transparente Fotolacke 3D-gedruckte fluoreszierende Mikrostrukturen gefertigt werden können. Dazu werden unter anderem lanthanoidbasierte Fluorophore verwendet, die im Vergleich zu Standardfluorophoren eine langlebigere Fluoreszenz aufweisen, welche je nach Material auch von Parametern wie der Temperatur oder dem pH-Wert abhängig sein kann. Ein von uns entwickelter Ansatz erlaubt das direkte Aufdrucken der fluoreszierenden Strukturen auf das Ende von optischen Fasern und somit die Realisierung kleinster faserbasierter Sensoren. Wir präsentieren die erfolgreiche Herstellung und Anwendung dieser Mikrosensoren.