Los colores estructurales aparecen porque el patrón impreso en una superficie cambia las longitudes de onda de la luz. Los científicos chinos han introducido un azopolímero que permite la impresión de nanopatrones en un nuevo proceso litográfico a temperatura ambiente. Un aspecto clave de la técnica es el cambio de fase inducido por la luz de un nuevo azopolímero, explica el estudio publicado en la revista Angewandte Chemie . El proceso se basa únicamente en la regulación de la luz y permite la nanoimpresión incluso en sustratos flexibles.

Superficies delicadamente estructuradas están presentes en muchas áreas relevantes, incluida la lucha contra la falsificación de billetes y la fabricación de chips. En la industria de la electrónica, patrones de superficie, como circuitos impresos, son creados por procesos fotolitográficos. Fotolitografía significa que un fotorresistente, un material polimérico sensible a la luz ultravioleta (UV), se irradia a través de una máscara. Las áreas debilitadas se lavan, y las estructuras están terminadas por grabado, impronta y otros procesos. Para preparar el fotorresistente para la irradiación con luz ultravioleta, calentar y enfriar son pasos importantes, que provocan cambios en el comportamiento del material.

Desafortunadamente, los materiales tienden a encogerse al enfriarse, lo que plantea problemas cuando se desean patrones nanométricos. Por lo tanto, Haifeng Yu y sus colegas de la Universidad de Pekín han desarrollado un proceso de nanolitografía que funciona completamente a temperatura ambiente. La clave del método es un fotorresistente novedoso que cambia su comportamiento mecánico únicamente mediante la irradiación de luz. Ya no es necesario un paso de calentamiento. El nuevo fotorresistente contiene un componente químico llamado azobenceno, que cambia de una forma "trans" recta a una forma "cis" doblada, y viceversa, cuando se irradia con luz. Este azobenceno, que está unido a la columna vertebral del polímero, provoca los cambios mecanoquímicos del azopolímero resultante.

Para la fabricación de patrones, Los autores primero licuaron la capa de azopolímero recubierta sobre una superficie de plástico flexible al hacer brillar luz ultravioleta sobre ella. Luego presionaron una lámina de silicona transparente con nanopatrones sobre las áreas licuadas e irradiaron las capas con luz visible. Este endurecimiento inducido por la luz del azopolímero, que adoptó la plantilla nanopattern. Luego, los científicos aplicaron una fotomáscara e irradiaron las capas con luz ultravioleta para volver a licuar las áreas descubiertas. Para la impresión final, presionaron otra hoja con nanopatrones sobre la estructura de azopolímero y endurecieron las capas con luz visible para obtener la capa de recubrimiento con nanopatrones terminada. Esta técnica se denomina "litografía de nanoimpresión atérmica".

La superficie nanopatterned apareció en múltiples colores estructurales. Las letras minúsculas o los dibujos ornamentales cambiaban de color según el ángulo en el que se miraban. Según los autores, la técnica no se limita a los colores estructurales. "Es adaptable a muchos otros sustratos como obleas de silicio y otros materiales activos a la luz, Los investigadores prevén aplicaciones en áreas de nanofabricación donde se requieren procesos de impresión independientes del calor y los materiales fotoajustables tienen ventajas.