нанофабрикации" src="/wp-content/uploads/2019/09/2524486f48963d070dea2318390feb6c.jpg" class="aligncenter" />
С его помощью можно изготавливать различные сенсорные подложки, что особенно важно для анализа химических веществ и биопроб во многих сферах науки, а также получать новые материалы — метаповерхности
Российские ученые разработали новый простой метод лазерной
нанофабрикации, который позволяет изготавливать сенсорные
подложки для химических, биологических и экологических
исследований, а также получать новые материалы — метаповерхности,
сообщает РИА Новости. Результаты исследования опубликованы в
журнале Applied Surface
Science.
Метаповерхности — это новые, искусственно создаваемые материалы,
призванные управлять электромагнитными волнами различной природы.
Они определенным образом изменяют амплитуду или фазу падающего на
них света, а также способны контролировать его поляризацию.
Исследователи Физического института им. П.Н. Лебедева (Москва),
Института автоматики и процессов управления ДВО РАН/ДВФУ
(Владивосток) и Самарского национального исследовательского
университета имени академика С.П. Королева разработали технологию
лазерной нанофабрикации с помощью дифракционных оптических
элементов, изготовленных на кварцевых подложках.
По словам ученых, с помощью нового, простого и
высоковоспроизводимого метода сверхскоростной лазерной
нанофабрикации можно изготавливать различные сенсорные подложки,
работающие на эффектах поверхностно-усиленного инфракрасного (ИК)
поглощения. Это особенно важно для анализа химических веществ и
биопроб во многих сферах науки и жизни.
«Метод позволяет не только экономически эффективно изготавливать
различные функциональные метаповерхности, но также и производить
их точную характеристику с помощью обычных лабораторных
спектроскопических инструментов», — рассказала РИА Новости
профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета
Светлана Хонина.
Ученые сообщили, что им удалось продемонстрировать
высокопроизводительную печать микроотверстий на поверхности
тонких пленок золота со скоростью свыше 10⁷ элементов в секунду.
Две ключевые технологии, использованные учеными, — это лазерная
абляция (удаление вещества с поверхности лазерным импульсом)
тонких металлических пленок и формирование лазерных пучков в виде
набора световых пятен.
«Такая абляционная лазерная нанофабрикация с использованием
современных импульсных лазерных систем стала относительно
дешевой, „чистой“ и высокопроизводительной технологией фабрикации
наноструктурных сенсорных метапокрытий и метаповерхностей», —
рассказала Хонина.
Дифракционные оптические элементы, изготовленные учеными
Самарского университета, предоставляют уникальное средство для
формирования так называемых структурированных лазерных пучков,
что позволяет лучше контролировать процесс лазерной абляции и
производить обработку материалов в нужном ключе.
Ученые Самарского университета одними из первых начали заниматься
этой проблематикой. Школа дифракционной оптики университета
существует более 30 лет под руководством академика РАН Виктора
Сойфера. Специалисты с помощью разработанного ими программного
обеспечения рассчитали, а затем изготовили дифракционные
оптические элементы, позволившие разделить исходный лазерный луч
на множество лучей.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
В перспективе исследователи планируют еще больше ускорить и
удешевить процесс изготовления метаповерхностей с нужными
свойствами и сделать производство различных активных и пассивных
оптических элементов и сенсоров более доступным. Для этого они
займутся решением задачи выхода на скорость пороговой абляционной
нанофабрикации порядка 10⁹ структур в секунду с пространственным
разрешением на уровне 1 микрометра.
Источник: ria.ru
