Combinando velocidad con una precisión increíble, un equipo de científicos de Molecular Foundry y usuarios de la industria desarrolló una forma de imprimir dispositivos extremadamente pequeños en la punta de una fibra de vidrio tan delgada como un cabello humano. Estos diminutos dispositivos aprietan y manipulan la luz con precisión de formas que son inalcanzables con la óptica convencional. El enfoque del equipo, llamado nanoimpresión de fibra, crea puntas 30 veces más rápido que el enfoque de escultura actual. La ruta de ampliación consiste en imprimir muchas sugerencias en lugar de esculpir puntas individuales.

La óptica diminuta podría ayudar a mejorar el diseño de las células solares, productos farmacéuticos y semiconductores. La nanoimpresión de fibra acelera la producción de nanoóptica de varias por mes a varias por día. La técnica abre la puerta a la fabricación masiva de dispositivos nanoópticos para un uso generalizado.

La nanoóptica tiene el potencial de usarse para imágenes, sintiendo y espectroscopia, y podría ayudar a los científicos a mejorar las células solares, diseñar mejores medicamentos, y fabricar semiconductores más rápidos. Un gran obstáculo para el uso comercial de la tecnología, sin embargo, es su proceso de producción que consume mucho tiempo. El nuevo método de fabricación, llamado nanoimpresión de fibra, podría desenchufar este cuello de botella. Fue desarrollado por científicos de Molecular Foundry en asociación con usuarios de Hayward, Tecnologías aBeam basadas en CA.

Su trabajo se basa en la sonda Campanile, que fue desarrollado por científicos de Molecular Foundry hace cuatro años y permite obtener imágenes espectroscópicas con una resolución 100 veces mayor que la espectroscopía convencional. La fabricación de sondas Campanile ha sido en parte ciencia y en parte arte. Lo mismo se aplica a otros dispositivos nanoópticos, como lentes microscópicos y divisores de haz, que divide un haz de luz en varios. Estos dispositivos requieren fresar una forma tridimensional con características de escala de menos de 100 nanómetros en la punta de una fibra tenue, que es mucho más complicado que fabricar una nanoestructura en una superficie plana como una oblea.

Ahí es donde entra en juego la nanoimpresión de fibra. Su primer paso es el que consume más tiempo:los científicos crean un molde con las dimensiones precisas del dispositivo nano-óptico que quieren imprimir. Para la sonda Campanile, esto significa un molde de las características a nanoescala de la sonda, incluidos los cuatro lados y la brecha emisora ​​de luz de 70 namómetros de ancho en la parte superior de la pirámide. Después de que se crea el molde, se llena con una resina especial y luego se coloca sobre una fibra óptica. La luz infrarroja se envía a través de la fibra, lo que permite a los científicos medir la alineación exacta del molde en relación con la fibra. Si todo sale bien, la luz ultravioleta se envía a través de la fibra, que endurece la resina. Un último paso de metalización recubre los lados de la sonda con capas de oro. El resultado es una sonda Campanile rápidamente impresa, no meticulosamente esculpida. Haciendo esto una y otra vez, el equipo puede hacer una sonda cada pocos minutos.