เลเซอร์แทนการถ่ายภาพด้วยแสงช่วยลดต้นทุนการผลิตพื้นผิวพิเศษ

นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์แห่งมอสโก ซึ่งเป็นมหาวิทยาลัยวิจัยของรัฐในรัสเซีย ได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่สำหรับการสร้างส่วนประกอบสำหรับอุปกรณ์แสดงข้อมูลโดยใช้พัลส์เลเซอร์แทนการพิมพ์หิน สิ่งนี้จะช่วยเร่งการลดต้นทุนการผลิตสำหรับจอแสดงผลรุ่นต่อไปและพื้นผิวพิเศษสำหรับระบบออพติคัลต่างๆ การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Applied Surface Science ฉบับใหม่
Hypersurfaces เป็นโครงสร้างที่มีรูปแบบเป็นช่วงๆ ซึ่งสามารถใช้ควบคุมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและคลื่นแสงได้ บนพื้นฐานนี้ สามารถใช้วัสดุไดอิเล็กทริกและโลหะ ตลอดจนวัสดุเปลี่ยนเฟสได้ และวัสดุเปลี่ยนเฟสสามารถเปลี่ยนสถานะเฟสและทำให้คุณสมบัติขึ้นอยู่กับการแผ่รังสีภายนอก
บนพื้นฐานของไฮเปอร์พื้นผิวที่ทำจากวัสดุเปลี่ยนเฟส GST (สารประกอบของระบบเจอร์เมเนียม-แอนติโมนี-เทลลูเรียม) นักวิจัยได้พัฒนาอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดใหม่ที่สามารถแสดงข้อมูลด้วยความช่วยเหลือของคลื่นแสง ซึ่งรวมถึงจอแสดงผลแบบบางพิเศษ ชุดหูฟังความเป็นจริงเสริมและเสมือนจริง และเครื่องฉายโฮโลกราฟิก อย่างไรก็ตาม กระบวนการของพื้นผิวฟิล์มบางที่มีโครงสร้างระดับนาโนเพื่อเปลี่ยนให้เป็นพื้นผิวมัลติฟังก์ชั่นได้ดำเนินการไปแล้วโดยใช้โฟโตลิโทกราฟีที่ใช้แรงงานจำนวนมากและมีค่าใช้จ่ายสูง ภาพพื้นผิวพิเศษที่จำเป็นจะถูกสร้างขึ้นบนเทมเพลต (มาสก์) ก่อน จากนั้นจึงถ่ายโอนไปยังวัตถุด้วยความละเอียดที่เลือก
เพื่อลดต้นทุนของการสร้างโครงสร้างฟิล์มบางและเร่งกระบวนการ สถาบันอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีแห่งมอสโกร่วมกับสถาบันวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ใช้พัลส์เลเซอร์แทนการถ่ายภาพด้วยแสง นักวิจัยกล่าวว่าด้วยความช่วยเหลือของการฉายรังสีเลเซอร์ในจังหวะที่สั้นเกินขีด สามารถสร้างโครงสร้างนาโนตามสั่งบน GST ได้เร็วและง่ายขึ้น ในการสร้างพื้นผิวที่สั่งซื้อ จะใช้กระบวนการก่อนดำเนินการ ซึ่งวัสดุก่อนหน้าจะถูกทำลายต่อหน้าเลเซอร์ ข้อได้เปรียบหลักของการแก้ปัญหาคือพัลส์กระตุ้นการจัดระเบียบตัวเองของโครงสร้างบนพื้นผิว ขึ้นอยู่กับความเข้มและจำนวนของพัลส์ โครงสร้างที่แตกต่างกัน 3 แบบอาจเกิดขึ้น ซึ่งที่น่าสนใจที่สุดคือการจัดเรียงนาโนสเฟียร์ที่มีขนาดเท่ากันเป็นระยะๆ รูปร่างเหล่านี้ยากต่อการขึ้นรูปและมีรัศมีถึง 150 นาโนเมตร
ก่อนหน้านี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะได้มาในวัสดุเหล่านี้โดยไม่ต้องใช้เทคนิคเพิ่มเติม แต่ตอนนี้ ไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ใดๆ ในการรับนาโนสเฟียร์ในลักษณะเดียวกัน ยกเว้นอุปกรณ์เลเซอร์และตัวฟิล์มเอง ทรงกลมเหล่านี้เกิดจากการสลายตัวของเส้นใยที่หลอมละลาย ในกรณีนี้ พลังงานที่เพิ่มขึ้นของการฉายรังสีเลเซอร์ทำให้เกิดกระบวนการถ่ายเทมวล ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนรูปของสายนาโนสเฟียร์ไปสู่การผ่อนปรนเป็นช่วงๆ เทคนิคข้างต้นทำให้สามารถสร้างเลนส์นาโนและนาโนเกรตติ้งออปติคัลที่มีลำดับสูง ซึ่งคาดว่าจะนำไปรวมเข้ากับระบบออปติคัลต่างๆ รวมถึงระบบแสดงข้อมูล