Per realizzare micro/nano strutture su superfici metalliche, sono state proposte diverse tecnologie, compresa l'incisione chimica, scanalatura meccanica, incisione con ioni reattivi, e lavorazione laser a impulso lungo.

La tecnologia di produzione laser ultraveloce è una delle tecnologie relativamente ideali per la fabbricazione di superfici strutturali che intrappolano la luce. Però, per ottenere in modo semplice ed efficace l'efficacia della banda larga e prestazioni di riflettività media ultrabassa su superfici metalliche rimane ancora una sfida.

Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Liu Hongjun dell'Istituto di ottica e meccanica di precisione di Xi'an (XIOPM) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha proposto un metodo efficace e semplice per fabbricare le strutture ibride micro/nano su superfici metalliche regolando fluenza laser a femtosecondi, intervallo di scansione, e polarizzazione.

I risultati sono stati pubblicati in Lettere Ottiche Cinesi .

I ricercatori hanno utilizzato un campione di lega di titanio TC7 con una dimensione di 25 mm × 25 mm × 10 mm. Hanno pulito la superficie meccanicamente lucidata del campione in un pulitore ad ultrasuoni con etanolo anidro e acqua deionizzata prima del trattamento laser. Per la modifica della superficie metallica è stato impiegato un laser fs industriale con un'elevata frequenza di ripetizione (1 MHz) e la massima potenza (20 W).

"Troviamo che la morfologia dei campioni fabbricati dal laser fs è cambiata notevolmente in base a diversi parametri di elaborazione laser, " ha detto il dottor Liu. Inoltre, si potrebbe ottenere una riflettività media ultrabassa del 2% nella banda spettrale 250-2300 nm e una riflettività minima dell'1,5% nella banda UV.

Secondo il principio di assorbimento delle nanostrutture periodiche, minore è il periodo marginale, migliore è l'assorbimento di risonanza dell'onda corta. Poiché la nanostruttura ibrida indotta dalla luce polarizzata circolarmente ha un periodo di frangia più piccolo, mostra un ottimo assorbimento dell'onda corta.

Utilizzando il metodo proposto, ampie aree delle strutture ibride micro/nano con elevata consistenza potrebbero essere ottenute per applicazioni pratiche.