Vilniaus universiteto (VU) Fizikos fakulteto Lazerinių tyrimų centro mokslininkai kartu su VU Chemijos ir geomokslų fakulteto kolegomis pasiekė proveržį, kuris atveria naujas galimybes aukštųjų technologijų pramonei. Šie naujausi tyrimų rezultatai paskelbti ir prestižiniame optikos srities moksliniame žurnale „Opto-Electronic Advances“.

Prof. Mangirdo Malinauskas, dr. Darius Gailevičius ir Edvinas Aleksandravičius kartu su VU Chemijos ir geomokslų fakulteto kolegomis prof. Simu Šakirzanovu ir dokt. Greta Merkininkaite tarpdisciplininiu eksperimentiniu darbu pademonstravo, kad naudojant lazerinį spausdinimą kartu su kaitinimu aukštoje temperatūroje galima pagaminti įvairias kristalines struktūras, kurių savybės priklauso nuo apdirbamo hibridinio organinio-neorganinio polimero pradinės cheminės sudėties ir kaitinimo parametrų.

Mokslininkų sukurtu metodu galima pagaminti kristalines struktūras su rekordiškai aukšta rezoliucija – net iki 60 nm, o patys pagaminami objektai išlaiko savo geometrinę formą net ir kaitinami iki 1400 ℃.

„Mūsų pasiekti rezultatai atveria koncepciškai naujas galimybes optiškai 3D mikro- ir nanospausdinti darinius, pasitelkiant plačiai naudojamą fotopolimerizacijos procesą, tačiau galutiniam dariniui suteikiant neorganinių medžiagų savybes: atsparumą temperatūrai, mechaninį kietumą, skaidrumą, cheminį inertiškumą ir kitas“, − pabrėžia prof. M. Malinauskas.

Prof. Mangirdas Malinauskas. E. Kurausko nuotr.

Ši technologija leidžia pasiekti esminį proveržį gaminant mikrooptinius, nanofotoninius, biomedicininius, mikromechaninius ar mikroskysčių elementus, kurie pasižymėtų itin aukšta rezoliucija ir tikslumu, būtų skaidrūs ir atsparūs atšiauriai temperatūrinei arba cheminei aplinkai.

„Taikant publikuotą technologiją, galima tiksliai prognozuoti galutinių trimačių struktūrų cheminę ir kristalografinę sudėtį, o tai atveria plačias galimybes kontroliuoti fizikines ir chemines savybes. Iki šiol lazerinio spausdinimo pagrindinis dėmesys buvo nukreiptas į technologijos fizikinių parametrų įtaką gaminamų struktūrų formai ir raiškai apsiribojant tik komerciškai prieinamais mišiniais. Formuojamų darinių cheminės sudėties reguliavimas atveria kur kas platesnes šios technologijos taikymo galimybes, nes nelieka struktūrų medžiagiškumo ribojimo“, − pabrėžia prof. S. Šakirzanovas.

Prof. Simas Šakirzanovas

Iš tokių komponentų sukurti prietaisai pasižymėtų ilga tarnavimo trukme ir galėtų veikti vakuume ar smarkiai kintant temperatūrai ir slėgiui, tad juos būtų galima naudoti net atvirame kosmose.

Paveiksle pavaizduoti medžiagos sintezėje naudoti pirmtakai ir jų moliniai santykiai (a), taikyta lazerinės fotopolimerizacijos ir kalcinacijos technologija bei gautos didžiausios raiškos (<60 nm) keramikinės struktūros skenuojančio elektroninio mikrosko.

Norinčius apie šią technologiją sužinoti daugiau vasario 9 d. 17 val. kviečiame klausytis prof. M. Malinausko nuotolinio pranešimo. Šiuo pranešimu mokslininkas atidarys „Laserlab-Europe Talk“ internetinių seminarų seriją. Dalyvavimas renginyje nemokamas.

Registruotis į renginį galite čia.

Tyrimas atliktas vykdant projektus „Sugerties didinimo lėtinant šviesą fotoniniuose nanodariniuose ir to taikymo efektyviuose jutikliuose“ (W911NF-16-2-0069, AMRDEC) ir „LaserLab Europe“ (871124, H2020).