فوتونیک انعطاف‌پذیر می‌شود

پژوهشگرانی از دانشگاه بوستون آمریکا با استفاده از لیتوگرافی نانوشابلونی موفق به نانوالگودهی روی بازه وسیعی از زیرلایه‌های انعطاف‌پذیر شدند. این تکنیک ساخت کارآمد که شامل فقط یک مرحله است، را می‌توان در ساخت افزاره‌های فوتونیکی بدیعی که قابل پیچاندن بدور اجسام منحنی‌شکل هستند، مورد استفاده قرار داد. تصویربرداری پزشکی و پایش محیطی دو زمینه کاربردی بالقوه می‌باشند.

پژوهشگرانی از دانشگاه بوستون آمریکا با استفاده از لیتوگرافی نانوشابلونی
موفق به نانوالگودهی روی بازه وسیعی از زیرلایه‌های انعطاف‌پذیر شدند. این
تکنیک ساخت کارآمد که شامل فقط یک مرحله است، را می‌توان در ساخت افزاره‌های
فوتونیکی بدیعی که قابل پیچاندن بدور اجسام منحنی‌شکل هستند، مورد استفاده
قرار داد. تصویربرداری پزشکی و پایش محیطی دو زمینه کاربردی بالقوه می‌باشند.

دهه گذشته شاهد پیشرفت قابل ملاحظه‌ای در الکترونیک انعطاف‌پذیر بوده است و
تعداد زیادی از کاربردهای بدیع مانند صفحه نمایش‌های الکترونیکی کاغذی‌شکل،
پوست مصنوعی، الکترونیک برای پایش مغز در محیط زنده و الکترونیک
تصویربردارهای شبیه به چشم، قبلا در معرض دید قرار گرفته‌اند.

با اینحال، فوتونیک هنوز در این زمینه، بویژه در ابعاد نانومقیاس، می‌لنگد.
این بخاطر آن است که ما نمی‌توانیم تکنیک‌های نانوساخت مرسوم (مانند لیتوگرافی
باریکه الکترونی یا لیتوگرافی باریکه یونی متمرکز) را برای درست کردن ساختارهای
نانوفوتونیکی روی سطوح منحنی یا انعطاف‌پذیر بخدمت بگیریم. تکنیک‌های لیتوگرافی به
اصطلاح نرم، که برای الکترونیک انعطاف‌پذیر خیلی خوب هستند، نیز از نظر وضوح محدود
بوده و در ابعاد مورد نیاز بری ساخت افزاره‌های نانوفوتونیکی دارای دقت کافی نمی‌باشند.

اکنون گروهی به رهبری هاتیس آلتوگ از بوستون مشغول کمک به پیشرفت زمینه‌های
نانوفوتونیکی و پلاسمونیکی هستند. پلاسمونیک یک شاخته نسبتا جدید از فوتونیک است که
در آن افزاره‌ها هم نور و هم الکترون‌ها را بخدمت می‌گیرند. این پژوهشگران اخیرا
نشان داده‌اند که می‌توانند مولفه‌های افزاره‌ای را روی سطوح صلب مانند شیشه،
سیلیکون، و فلورید کلسیوم با استفاده از تکنیکی بنام لیتوگرافی نانوشابلونی
نانوالگودهی کنند. خوشبختانه، افزاره‌های ساخته شده از نظر پاسخ نوری به خوبی
افزاره‌های ساخته شده با لیتوگرافی باریکه الکترونی متداول می‌باشند.

این دانشمندان می‌گویند که می‌توانند روی بازه وسیعی از زیرلایه‌های انعطاف‌پذیر با
استفاده از این تکنیک نانوالگودهی کنند. این گروه آرایه‌های آنتنی پلاسمونیکی و شبه
مواد را روی زیرلایه‌های غیرمرسوم مانند PDMS (پلیمری که به‌طور گسترده در میکرو و
نانوسیالات استفاده می‌شود) ، پاریلن-C (یک پلیمر زیست‌سازگار)، و فیلم پلی‌اتیلنی
کم چگال، که به “فیلم چسبیدن (“cling”)” هم معروف است، ساخته است. همه این سه پلیمرها
از لحاظ تکنیکی مهم هستند، زیرا می‌توانند بدون ایجاد هیچگونه خسارت به افزاره
ساخته شده از آنها، تنش‌های بالایی را تحمل کنند.

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Advanced Materials
منتشر کرده‌اند.