Ora i ricercatori della Flinders University hanno scoperto un polimero derivato dallo zolfo, poco costoso e sensibile alla luce, ricettivo ai laser a luce visibile a bassa potenza, che promette un metodo di produzione più conveniente e più sicuro nelle nanotecnologie, nelle scienze chimiche e nella modellazione di superfici in applicazioni biologiche.

I dettagli del nuovo sistema sono stati appena pubblicati in Angewandte Chemie International Edition, con una versione incisa al laser del famoso dipinto "Mona Lisa" e stampa micro-Braille ancora più piccola di una capocchia di spillo.

"Questo potrebbe essere un modo per ridurre la necessità di attrezzature costose e specializzate, compresi laser ad alta potenza con rischio di radiazioni pericolose, utilizzando allo stesso tempo materiali più sostenibili. Ad esempio, il polimero chiave è costituito da zolfo elementare a basso costo, un minerale industriale sottoprodotto e ciclopentadiene o diciclopentadiene", afferma Justin Chalker, professore di chimica Matthew Flinders, della Flinders University.

"Il nostro studio ha utilizzato una serie di laser con lunghezze d'onda discrete (532, 638 e 786 nm) e potenze per dimostrare una varietà di modifiche superficiali sui polimeri speciali, incluso il rigonfiamento controllato o l'attacco tramite ablazione. La facile sintesi e la modifica laser di queste foto I sistemi polimerici sensibili sono stati sfruttati in applicazioni quali la litografia laser a scrittura diretta e l'archiviazione di informazioni cancellabili," afferma il dott. Chalker, dell'Istituto di scienza e ingegneria su nanoscala della Flinders University.

Non appena la luce laser tocca la superficie, il polimero si gonfierà o inciderà un solco creando istantaneamente linee, fori, punte e canali.

La scoperta è stata fatta dal ricercatore e coautore della Flinders University, il dottor Christopher Gibson, durante quella che si pensava fosse un'analisi di routine di un polimero inventato per la prima volta nel Chalker Lab nel 2022 dal Ph.D. il candidato Samuel Tonkin e il professor Chalker.

Il Dr. Gibson afferma:"Il nuovo polimero è stato immediatamente modificato da un laser a bassa potenza, una risposta insolita che non avevo mai osservato prima su nessun altro polimero comune. Abbiamo immediatamente scoperto che questo fenomeno potrebbe essere utile in una serie di applicazioni, quindi abbiamo [costruito] un progetto di ricerca attorno alla scoperta."

Un altro dottorato di ricerca del Flinders College of Science and Engineering. La candidata Abigail Mann ha guidato la fase successiva del progetto ed è la prima autrice dell'articolo sulla rivista.

"Il risultato di questi sforzi è una nuova tecnologia per generare modelli precisi sulla superficie del polimero", afferma. "È entusiasmante sviluppare e introdurre nuove tecniche di microfabbricazione per materiali a base di zolfo. Speriamo di ispirare un'ampia gamma di applicazioni nel mondo reale nel nostro laboratorio e oltre."

Le potenziali applicazioni includono nuovi approcci alla memorizzazione di dati sui polimeri, nuove superfici modellate per applicazioni biomediche e nuovi modi per realizzare dispositivi su scala micro e nanometrica per l'elettronica, i sensori e la microfluidica.

Con il supporto del ricercatore associato Dr. Lynn Lisboa e Samuel Tonkin, il team di Flinders ha condotto un'analisi dettagliata di come il laser modifica il polimero e di come controllare il tipo e la dimensione della modifica.

Il Dr. Lisboa aggiunge:"L'impatto di questa scoperta si estende ben oltre il laboratorio, con un potenziale utilizzo in dispositivi biomedici, elettronica, archiviazione di informazioni, microfluidica e molte altre applicazioni di materiali funzionali.

Anche lo spettroscopista di Flinders, il dottor Jason Gascooke, dell'Australian National Fabrication Facility (ANFF), ha lavorato al progetto.