In una recente pubblicazione sulla rivista Trends in Chemistry , i ricercatori dell’Università di Twente approfondiscono il potenziale della stampa 3D della ceramica in microottica. Queste minuscole strutture ceramiche possono essere potenzialmente utilizzate per generare luce e immagazzinare informazioni. "Facciamo in modo che la ceramica sia così piccola da poter manipolare la luce."
Come per molte pubblicazioni, l'articolo è iniziato con studenti spinti dalla curiosità. J.P. Winczewski (ex Ph.D.), J. Arriaga-Dávila (master in nanotecnologie) e C. Rosero-Arias (Ph.D.) si sono tuffati nella stampa 3D della ceramica oltre la nostra vista. "Invece di stampare qualcosa di massiccio, abbiamo deciso di fare il contrario e realizzare strutture stampate estremamente piccole", afferma Arturo Susarrey-Arce, assistente professore presso il gruppo di ricerca Mesoscale Chemical Systems dell'Università di Twente.
La ceramica è molto potente nel campo della microottica grazie alle sue proprietà di interazione luce-materia. È noto che la velocità della luce nel vuoto è imbattibile. Tuttavia, il vetro e la ceramica hanno un indice di rifrazione più elevato, il che significa che la luce viene rallentata mentre si propaga attraverso il materiale adatto. "Guardando al futuro, la ceramica progettata in 3D può contribuire alla comunicazione ottica e ai circuiti luminosi con la giusta combinazione e composizione di materiali", afferma Susarrey-Arce.
Come suggerisce il nome, la stampa 3D implica la modellatura accurata della microottica in tutte e tre le dimensioni. "La miniaturizzazione avviene tipicamente in 2D, ma c'è ancora molto spazio nella terza dimensione", spiega Susarrey-Arce. Tuttavia, per avanzare, ci sono ancora sfide da superare. Ad esempio, la stampa ceramica 3D dovrebbe rispettare caratteristiche chiave.
Per integrare la stampa ceramica 3D nella microottica a bassa temperatura, i ricercatori devono ottenere microarchitetture perfette con la massima precisione spaziale. Questo aspetto dipende in parte dalla disponibilità di varie resine che cambiano le loro proprietà quando esposte alla luce, consentendo loro di stamparle contemporaneamente. Lo sviluppo di tali resine rimane una sfida per i chimici sintetici, una sfida che affrontiamo quotidianamente in laboratorio.
Ulteriori informazioni: J.P. Winczewski et al, Adattamento della chimica per la microottica 3D inorganica, Tendenze nella chimica (2024). DOI:10.1016/j.trechm.2023.12.005
Informazioni sul giornale: Tendenze nella chimica
Fornito dall'Università di Twente
