O material de azopolímero permite impressão assistida por luz de nanoestruturas para superfícies estruturalmente coloridas
p Crédito:Wiley
p As cores estruturais aparecem porque o padrão impresso em uma superfície altera os comprimentos de onda da luz. Cientistas chineses introduziram um azopolímero que permite a impressão de nanopadrões em um novo processo litográfico à temperatura ambiente. Um aspecto chave da técnica é a mudança de fase induzida pela luz de um novo azopolímero, explica o estudo publicado na revista
Angewandte Chemie . O processo depende exclusivamente da regulação da luz e permite nanoimpressão, mesmo em substratos flexíveis. p Superfícies delicadamente estruturadas estão presentes em muitas áreas relevantes, incluindo a contrafação de notas e fabricação de chips. Na indústria de eletrônicos, padrões de superfície, como circuitos impressos, são criados por processos fotolitográficos. Fotolitografia significa que um fotorresiste, um material polimérico sensível à luz ultravioleta (UV), é irradiado através de uma máscara. As áreas enfraquecidas são lavadas, e as estruturas são finalizadas por corrosão, impressão, e outros processos. Para preparar o fotorresiste para a irradiação de luz ultravioleta, aquecimento e resfriamento são etapas importantes, que causam mudanças no comportamento do material.
p Infelizmente, materiais tendem a encolher com o resfriamento, o que apresenta problemas quando os padrões nanométricos são desejados. Portanto, Haifeng Yu e seus colegas da Universidade de Pequim desenvolveram um processo de nanolitografia que funciona inteiramente à temperatura ambiente. A chave para o método é um novo fotorresiste que muda seu comportamento mecânico apenas por irradiação de luz. Uma etapa de aquecimento não é mais necessária. O novo fotorresiste contém um componente químico chamado azobenzeno, que muda de uma forma "trans" direta para uma forma "cis" curvada, e vice versa, quando irradiado com luz. Este azobenzeno, que está ligado à estrutura do polímero, causa as mudanças mecanoquímicas do azopolímero resultante.
p Para fabricação de padrões, os autores primeiro liquefeito a camada de azopolímero revestida em uma superfície de plástico flexível, direcionando a luz ultravioleta sobre ela. Em seguida, eles pressionaram uma folha de silicone nanopadronizada transparente nas áreas liquefeitas e irradiaram as camadas com luz visível. Este endurecimento induzida pela luz do azopolímero, que adotou o modelo nanopadrão. Em seguida, os cientistas aplicaram uma fotomáscara e irradiaram as camadas com luz ultravioleta para liquefazer as áreas descobertas. Para a impressão final, eles pressionaram outra folha nanopatterned na estrutura de azopolymer e endureceram as camadas com luz visível para obter a camada de revestimento nanopatterned acabada. Esta técnica é chamada de "litografia de nanoimpressão atérmica".
p A superfície nanopadronizada apareceu em várias cores estruturais. Letras minúsculas ou desenhos ornamentais mudavam de cor dependendo do ângulo em que eram vistos. De acordo com os autores, a técnica não se limita a cores estruturais. "É adaptável a muitos outros substratos, como wafers de silício e outros materiais ativos à luz, Os pesquisadores vislumbram aplicações em áreas de nanofabricação onde processos de impressão independentes de calor são necessários e materiais fototuníveis têm vantagens.