Questa immagine illustra l'aspetto di un giroide. Credito:Zongsong Gan
(Phys.org) — Un team di ricercatori della Swinburne University of Technology in Australia ha trovato un modo per utilizzare la litografia a super risoluzione a due raggi per creare nanostrutture "giroidi" fotoniche 3D, simili a quelle che si trovano nelle ali delle farfalle. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il team descrive la loro tecnica e alcune applicazioni a cui potrebbe essere applicata.
Gli scienziati sanno da tempo che le ali delle farfalle contengono nanostrutture "giroidi" (disposte in schemi a griglia), che servono alle farfalle manipolando la luce in modi utili. Oltre alle loro proprietà fotoniche, le strutture, che sono fatti di intrecci di superfici curve, sono stati trovati anche molto forti per le loro dimensioni, che ha indotto gli scienziati a vedere se potevano trovare un modo per crearli artificialmente. Finora, tali sforzi hanno lasciato molto a desiderare:la maggior parte non ha una risoluzione sufficientemente alta o è troppo fragile. In questo nuovo sforzo, i ricercatori riferiscono che invece di affidarsi ai metodi tradizionali, come la polimerizzazione a due fotoni, il team ha optato per la litografia ottica a super risoluzione a due raggi, confrontandola con le tecniche di scrittura laser diretta, notando che ha due grandi vantaggi rispetto ad altre tecniche utilizzate in passato. Il primo è che offre una risoluzione molto migliore e il secondo è che la struttura risultante ha una maggiore resistenza meccanica.
L'approccio laser a due raggi funziona utilizzando, come suggerisce il nome, due laser:uno dei laser viene utilizzato per incidere come avviene con altre tecniche di incisione. È il secondo laser che è diverso, viene consegnato a forma di ciambella che gli consente di agire come una sorta di gomma, trattenendo il primo laser, impedendo l'incisione dove non è voluto. La tecnica consente di creare strutture giroscopiche a forma di griglia che possono quindi essere utilizzate per creare celle unitarie. I laser combinati consentono di effettuare incisioni a risoluzioni molto elevate, creando strutture piccole come 300 per 90 nm, un fattore dieci inferiore a quello praticabile con un approccio di incisione a raggio singolo.
La struttura di un giroide. Credito:Zongsong Gan
I ricercatori notano che le strutture che hanno creato erano in realtà migliori di quelle create dalle farfalle (erano più uniformi), che secondo loro dovrebbe renderli ideali per l'uso nella fotonica e nelle tecnologie ottiche. Potrebbero essere utili anche nei dispositivi optoelettronici perché possono essere ridotti rispetto a quelli attualmente in uso, consentendo a più di loro di adattarsi a un chip. E per la loro forza, i produttori di dispositivi non dovranno preoccuparsi del collasso.
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