Ahora, investigadores de la Universidad de Flinders han descubierto un polímero derivado de azufre, económico y sensible a la luz, receptivo a láseres de luz visible de baja potencia, lo que promete un método de producción más asequible y seguro en nanotecnología, ciencia química y modelado de superficies en aplicaciones biológicas.

Los detalles del novedoso sistema acaban de publicarse en Angewandte Chemie International Edition, presenta una versión grabada con láser de la famosa pintura "Mona Lisa" y una impresión micro-Braille incluso más pequeña que la cabeza de un alfiler.

"Esta podría ser una forma de reducir la necesidad de equipos costosos y especializados, incluidos láseres de alta potencia con riesgo de radiación peligrosa, y al mismo tiempo utilizar materiales más sostenibles. Por ejemplo, el polímero clave está hecho de azufre elemental de bajo costo, un producto industrial subproducto, y ciclopentadieno o diciclopentadieno", dice Justin Chalker, profesor de química Matthew Flinders de la Universidad de Flinders.

"Nuestro estudio utilizó un conjunto de láseres con longitudes de onda discretas (532, 638 y 786 nm) y potencias para demostrar una variedad de modificaciones de la superficie en polímeros especiales, incluida la hinchazón controlada o el grabado mediante ablación. La fácil síntesis y modificación con láser de estas fotografías Los sistemas de polímeros sensibles se explotaron en aplicaciones como la litografía láser de escritura directa y el almacenamiento de información borrable", afirma el Dr. Chalker, del Instituto de Ciencia e Ingeniería a Nanoescala de la Universidad de Flinders.

Tan pronto como la luz láser toca la superficie, el polímero se hinchará o formará un hoyo para formar líneas, agujeros, picos y canales al instante.

El descubrimiento fue realizado por el investigador y coautor de la Universidad de Flinders, el Dr. Christopher Gibson, durante lo que se pensaba que era un análisis de rutina de un polímero inventado por primera vez en el Laboratorio Chalker en 2022 por el Ph.D. candidato Samuel Tonkin y el profesor Chalker.

El Dr. Gibson dice:"El nuevo polímero fue modificado inmediatamente por un láser de baja potencia, una respuesta inusual que nunca había observado antes en ningún otro polímero común. Inmediatamente revelamos que este fenómeno podría ser útil en una serie de aplicaciones, por lo que [construyó] un proyecto de investigación en torno al descubrimiento."

Otro Ph.D. de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de Flinders. La candidata, Abigail Mann, dirigió la siguiente etapa del proyecto y es la primera autora del artículo de la revista.

"El resultado de estos esfuerzos es una nueva tecnología para generar patrones precisos en la superficie del polímero", afirma. "Es emocionante desarrollar y aplicar nuevas técnicas de microfabricación a materiales a base de azufre. Esperamos inspirar una amplia gama de aplicaciones del mundo real en nuestro laboratorio y más allá".

Las aplicaciones potenciales incluyen nuevos enfoques para almacenar datos sobre polímeros, nuevas superficies estampadas para aplicaciones biomédicas y nuevas formas de fabricar dispositivos a micro y nanoescala para electrónica, sensores y microfluidos.

Con el apoyo del investigador asociado Dr. Lynn Lisboa y Samuel Tonkin, el equipo de Flinders realizó un análisis detallado de cómo el láser modifica el polímero y cómo controlar el tipo y tamaño de la modificación.

El Dr. Lisboa añade:"El impacto de este descubrimiento se extiende mucho más allá del laboratorio, con uso potencial en dispositivos biomédicos, electrónica, almacenamiento de información, microfluidos y muchas otras aplicaciones de materiales funcionales.

El espectroscopista de Flinders, el Dr. Jason Gascooke, del Centro Nacional de Fabricación de Australia (ANFF), también trabajó en el proyecto.