Microestruturas metálicas são os componentes principais em quase todas as tecnologias atuais ou emergentes. Por exemplo, com o próximo padrão de comunicação sem fio (6G) sendo estabelecido, a necessidade de componentes avançados e especialmente antenas não foi atendida. O impulso para frequências ainda mais altas e integração mais profunda anda de mãos dadas com tecnologias de miniaturização e fabricação com capacidade on-chip. Por meio de gravação direta a laser - uma tecnologia de manufatura aditiva que oferece precisão submícron e tamanhos de recursos - componentes altamente sofisticados e integrados podem ser alcançados.

Uma grande vantagem da gravação direta a laser é que ela não se limita à fabricação de estruturas planas, mas permite microestruturas 3D quase arbitrárias. Isso aumenta drasticamente as opções disponíveis para designers de componentes ou dispositivos e oferece um vasto potencial para, por exemplo., melhoria de desempenho da antena:ganho, a eficiência e a largura de banda são maiores com perdas de alimentação menores para antenas 3D em comparação com suas contrapartes planas. Essas vantagens se tornam ainda mais evidentes quanto mais alta a frequência.

Em um artigo recente publicado em Leve:Manufatura Avançada , uma equipe de cientistas do Fraunhofer ITWM, a Technische Universität Kaiserslautern e a Universidade de Stuttgart desenvolveram um novo material fotossensível que permite a fabricação direta de microcomponentes altamente condutores por meio de gravação direta a laser.

"Não são apenas as estruturas resultantes feitas de quase 100% de prata, mas também têm densidade de material acima de 95%. Além disso, geometrias de estrutura quase arbitrárias são possíveis enquanto a compatibilidade de um chip é mantida com esta abordagem, "diz Erik Waller, o principal cientista do projeto.

A viabilidade e a força da abordagem foram demonstradas pela fabricação de um polarizador baseado em uma matriz de antenas helicoidais trabalhando na região espectral do infravermelho.

"O material e a tecnologia são adequados para a fabricação de componentes condutores tridimensionais do tamanho de um micrômetro. queremos mostrar a integração de componentes assim fabricados em chips fabricados convencionalmente. Então, de fato, levamos a microeletrônica para outra dimensão, "diz Georg von Freymann, chefe de departamento da Fraunhofer ITWM e professor da Technische Universität Kaiserslauten.