Tres estructuras de retroalimentación distribuidas iluminadas por una lámpara UV. Crédito:Juan Cabanillas-González
El interés por la electrónica plástica y la fotónica ha experimentado un aumento significativo en las últimas décadas debido a la excepcional óptica, propiedades semiconductoras y mecánicas de estos materiales. Electrónica de plástico, a base de polímeros conjugados, Combine los beneficios de la procesabilidad rentable compatible con la deposición de áreas grandes para diseñar geometrías láser de prácticamente cualquier forma. Esto es imposible con materiales semiconductores inorgánicos rígidos. Estos materiales altamente luminiscentes se han incorporado en una variedad de geometrías de resonador, como cristales fotónicos o cavidades de retroalimentación distribuida (DBF) para permitir láseres de polímeros conjugados bombeados ópticamente con emisión a través del espectro visible e infrarrojo cercano.
Una colaboración entre IMDEA Nanociencia y los investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanjing ha producido novedosos transparentes, láseres DBF de polímero. Los láseres DBF hacen uso de nanoestructuras periódicas de escala de longitud de onda para retrodispersar fotones y generar interferencias constructivas. En su trabajo, Las estructuras de DBF se nanoimprimieron sobre películas termoplásticas (diacetato de celulosa) y se cubrieron con polímeros conjugados altamente luminiscentes. De este modo, los láseres diseñados presentan una emisión homogénea en azul, colores verde y rojo. Adicionalmente, la longitud de onda de emisión se puede sintonizar doblando las cavidades flexibles DBF.
Las ventajas de utilizar materiales termoplásticos como el diacetato de celulosa como sustratos son muchas:Es económico, fácilmente disponibles, flexible y transparente, incluso después del recocido. También, el diacetato de celulosa es compatible con varios disolventes orgánicos, se obtiene a partir de pulpa de madera renovable, y es biodegradable. Los investigadores han demostrado la robustez de sus estructuras al evaluar los valores de umbral de láser al doblar, confirmando que las propiedades ópticas y estructurales de la capa activa no se deterioran.
La estrategia seguida es escalable y versátil. Los láseres DBF tienen actualmente una amplia gama de aplicaciones como láseres mecánicamente flexibles, por ejemplo, en dispositivos de laboratorio en un chip en análisis biomédicos, tecnología de la información y detección.