Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Flinders ont découvert un polymère dérivé du soufre, peu coûteux et sensible à la lumière, réceptif aux lasers à lumière visible de faible puissance, ce qui promet une méthode de production plus abordable et plus sûre dans les domaines de la nanotechnologie, de la science chimique et de la structuration des surfaces dans les applications biologiques.
Les détails du nouveau système viennent d'être publiés dans Angewandte Chemie International Edition, avec une version gravée au laser de la célèbre peinture "Mona Lisa" et une impression micro-Braille encore plus petite qu'une tête d'épingle.
"Cela pourrait être un moyen de réduire le besoin d'équipements spécialisés coûteux, notamment des lasers de haute puissance présentant un risque de rayonnement dangereux, tout en utilisant des matériaux plus durables. Par exemple, le polymère clé est fabriqué à partir de soufre élémentaire à faible coût, un matériau industriel. sous-produit, et soit du cyclopentadiène, soit du dicyclopentadiène", explique Justin Chalker, professeur de chimie Matthew Flinders, de l'Université de Flinders.
"Notre étude a utilisé une suite de lasers avec des longueurs d'onde discrètes (532, 638 et 786 nm) et des puissances pour démontrer diverses modifications de surface sur les polymères spéciaux, y compris un gonflement contrôlé ou une gravure par ablation. La synthèse facile et la modification laser de ces photo "Les systèmes polymères sensibles ont été exploités dans des applications telles que la lithographie laser à écriture directe et le stockage d'informations effaçables", explique le Dr Chalker, de l'Institut universitaire de Flinders pour la science et l'ingénierie à l'échelle nanométrique.
Dès que la lumière laser touche la surface, le polymère gonfle ou grave une fosse pour façonner instantanément des lignes, des trous, des pointes et des canaux.
La découverte a été faite par le chercheur et co-auteur de l'Université Flinders, le Dr Christopher Gibson, lors de ce qui était considéré comme une analyse de routine d'un polymère inventé pour la première fois au Chalker Lab en 2022 par un doctorat. le candidat Samuel Tonkin et le professeur Chalker.
Le Dr Gibson déclare :« Le nouveau polymère a été immédiatement modifié par des lasers de faible puissance, une réponse inhabituelle que je n'avais jamais observée auparavant sur d'autres polymères courants. Nous avons immédiatement révélé que ce phénomène pourrait être utile dans un certain nombre d'applications. [construit] un projet de recherche autour de la découverte."
Un autre doctorat du Flinders College of Science and Engineering. La candidate Abigail Mann a dirigé la prochaine étape du projet et est la première auteure de l'article de la revue.
"Le résultat de ces efforts est une nouvelle technologie permettant de générer des motifs précis sur la surface du polymère", explique-t-elle. "C'est passionnant de développer et d'apporter de nouvelles techniques de microfabrication aux matériaux à base de soufre. Nous espérons inspirer un large éventail d'applications réelles dans notre laboratoire et au-delà."
Les applications potentielles incluent de nouvelles approches de stockage de données sur les polymères, de nouvelles surfaces à motifs pour les applications biomédicales et de nouvelles façons de fabriquer des dispositifs à l'échelle micro et nanométrique pour l'électronique, les capteurs et la microfluidique.
Avec le soutien du Dr Lynn Lisboa, associée de recherche, et de Samuel Tonkin, l'équipe de Flinders a mené une analyse détaillée de la manière dont le laser modifie le polymère et de la manière de contrôler le type et la taille de la modification.
Le Dr Lisboa ajoute :« L'impact de cette découverte s'étend bien au-delà du laboratoire, avec une utilisation potentielle dans les dispositifs biomédicaux, l'électronique, le stockage d'informations, la microfluidique et de nombreuses autres applications de matériaux fonctionnels.
Le spectroscopiste Flinders, le Dr Jason Gascooke, de l'Australian National Fabrication Facility (ANFF), a également travaillé sur le projet.
Plus d'informations : Abigail Mann et al, Modification des surfaces en polysulfure avec des lasers de faible puissance, Angewandte Chemie International Edition (2024). DOI :10.1002/anie.202404802
Informations sur le journal : Angewandte Chemie International Edition
Fourni par l'Université de Flinders
