Tulostamalla nanofotoniikkaa

Cambridgen yliopiston ja Hitachi Cambridgen laboratorion tutkijoiden yhdessä kehittämä painotekniikka yhdistää korkean resoluution mustesuihkutulostuksen nanofotoniikkaan ensimmäistä kertaa.

Mustesuihkutulostus on yksinkertainen ja edullinen ja sitä käytetään laajasti elektroniikassa ja biotekniikassa. Nyt sellaisella voidaan piirustaa rakenteita, jotka ovat riittävän pieniä ansoittamaan ja käyttämään valoa.

Useimmat mustesuihkutulostimet puskevat mustetta suuttimen läpi kuumennuksella tai paineella. Nyt tutkijat käyttivät sähköhydrodynaamista tulostinta. Kyseessä on erittäin korkean resoluution tulostin, jossa käytetään jännitettä musteen lennättämiseen erittäin pienen suuttimen läpi. Sen tuottamat mustepisarat ovat kymmenestä sataan kertaa pienempiä kuin tavanomaisten tulostimien tuottamat.

Tulostimellaan tutkijat pystyivät ajamaan pienikokoisia mustepisaroita fotonikiteille. Mustepisarat ovat riittävän pieniä, jotta ne voidaan "piirtää" kiteisiin vaaditulla tavalla paikallisesti, muuttamaan kiteiden ominaisuuksia niin, että valo voi olla loukussa.

Tekniikka mahdollistaa monenlaisten kuvioiden muodostamisen fotonikiteille suurella nopeudella ja suurelle alueelle. Lisäksi kuviot voidaan tehdä kaikenlaisista tulostettavista materiaaleista ja menetelmä on skaalautuva, edullinen ja fotonikide on uudelleenkäytettävissä, koska muste voidaan pestä pois.

"Tämä valmistusmenetelmä avaa oven erilaisille mahdollisuuksille perus- ja ammattikorkeakouluissa", toteaa Hitachi Cambridgen Frederic Brossard. "Potentiaalinen suunta on erittäin herkkien antureiden suuren tiheyden luominen pienten biomolekyylien määrien, kuten virusten tai syöpäsolujen, havaitsemiseksi.