Le microstrutture metalliche sono i componenti chiave in quasi tutte le tecnologie attuali o emergenti. Per esempio, con la creazione del prossimo standard di comunicazione wireless (6G), la necessità di componenti avanzati e soprattutto di antenne non è soddisfatta. La spinta verso frequenze ancora più elevate e un'integrazione più profonda va di pari passo con la miniaturizzazione e le tecnologie di fabbricazione con capacità on-chip. Tramite la scrittura laser diretta, una tecnologia di produzione additiva che offre precisione al di sotto del micron e dimensioni delle caratteristiche, sono disponibili componenti altamente sofisticati e integrati.

Uno dei principali vantaggi della scrittura laser diretta è che non si limita alla fabbricazione di strutture planari ma consente microstrutture 3D quasi arbitrarie. Ciò aumenta notevolmente le opzioni disponibili per i progettisti di componenti o dispositivi e offre un vasto potenziale per, per esempio., miglioramento delle prestazioni dell'antenna:guadagno, efficienza e larghezza di banda sono maggiori con perdite di alimentazione inferiori per le antenne 3D rispetto alle loro controparti planari. Questi vantaggi diventano ancora più pronunciati all'aumentare della frequenza.

In un recente articolo pubblicato su Luce:produzione avanzata , un team di scienziati del Fraunhofer ITWM, la Technische Universität Kaiserslautern e l'Università di Stoccarda hanno sviluppato un nuovo materiale fotosensibile che consente la fabbricazione diretta di microcomponenti altamente conduttivi tramite scrittura laser diretta.

"Non solo le strutture risultanti sono realizzate quasi al 100% in argento, ma hanno anche una densità del materiale superiore al 95%. Per di più, sono possibili geometrie della struttura quasi arbitrarie mentre viene mantenuta la compatibilità onchip con questo approccio, "dice Erik Waller, lo scienziato capo del progetto.

La fattibilità e la forza dell'approccio sono state dimostrate dalla fabbricazione di un polarizzatore basato su una serie di antenne elicoidali che lavorano nella regione spettrale dell'infrarosso.

"Il materiale e la tecnologia sono adatti per la fabbricazione di componenti conduttivi tridimensionali di dimensioni micrometriche. Successivamente, vogliamo mostrare l'integrazione di componenti così fabbricati su chip fabbricati convenzionalmente. Quindi effettivamente portiamo la microelettronica in un'altra dimensione, "dice Georg von Freymann, capo del dipartimento presso il Fraunhofer ITWM e professore presso la Technische Universität Kaiserslauten.