تولید راهنمای موج از جنس سیلیکون با ابعادی در حد غبار

پژوهشگران راهنمای موج به ابعاد یک میکرون از جنس سیلیکون ساختند که می‌تواند در حوزه‌ی زیست‌پزشکی مورد استفاده قرار گیرد. از این راهنمای طول موج می‌توان در ادوات نوری نظیر حسگرهای زیست‌پزشکی و دستگاه‌های آندوسکوپی مورد استفاده کرد؛ تجهیزاتی که بسیار کوچک و پیچیده هستند.

یی پو از مؤسسه‌ی ایکول فدرال لوزان در سوئیس می‌گوید: « تا جایی که من می‌دانم، این کوچکترین راهنمای نوری طول موج است که با استفاده از پلی‌دیمتیل‌‌سیلوکسان ساخته شده‌است. این راهنمای طول موج را می‌توان با ادواتی نظیر آزمایشگاه‌ روی تراشه ترکیب کرد تا دیگر نیازی به قطعات اپتیکی بزرگ نباشد و بتوان با ادوات کوچک آزمایش‌هایی نظیر آزمایش خون را انجام داد. از این فناوری می‌توان برای ایجاد نور در ادوات پوشیدنی استفاده کرد و در نهایت لباس‌هایی مجهز به نمایشگر ساخت.»

این راهنمای موج از یک غبار کوچکتر بوده و زمانی که به‌عنوان راهنما استفاده شود، کمترین میزان هدر رفت نور را انجام می‌دهد. یک سیگنال نور از میان این راهنمای موج پیش از زوال می‌تواند مسافت 10 سانتیمتر یا بیشتر عبور کند.

محققان این راهنما را با استفاده از لیزر بهینه‌شده ساختند که یک روش میکروساخت برای ایجاد ساختارهای سه‌بعدی با جزئیات زیاد است. در این روش لیزر با تابش به مواد شیمیایی حساس به نور موجب پلیمریزه شدن آن‌ها شده و در نهایت ساختاری بزرگ از مونومرها پدید می‌آید.

در این راهبرد جدید نیاز به آغازگر نور نیست. آغازگر نور با جذب نور آن را تبدیل به انرژی شیمیایی می‌کند تا فرآیند پلیمریزاسیون آغاز شود. با حذف آغازگر نور، این راهبرد به شدت ساده‌تر شده و می‌توان آن را برای تولید مواد زیست‌سازگار استفاده کرد.

این راهنمای موج را می‌توان به‌عنوان واحد سازنده در مدارهای چاپی فتونیک استفاده کرد. این راهنمای موج در طول موج‌های 650 تا 700 نانومتر، تنها 0.07درصد هدر رفت نور دارد. این گروه به‌دنبال بهینه‌سازی این فناوری هستند تا در نهایت راهنمای موج با ابعاد کوچکتر از یک میکرون را تولید کنند.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان “Photoinitiator-free multi-photon fabrication of compact optical waveguides in polydimethylsiloxane” در نشریه‌ی Materials Express  به چاپ رسیده‌است.