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Microfabricación con láser para las ciencias de la vida

La litografía con láser es un nuevo y potente método de microfabricación de estructuras en 3D. Un grupo de científicos se centró en los métodos necesarios para crear estructuras con límites de resolución inferiores a los de difracción.
Microfabricación con láser para las ciencias de la vida
La litografía óptica es un proceso de microfabricación para grabar partes de una lámina delgada o de un sustrato masivo. Utiliza la luz para transferir un patrón geométrico desde una fotomáscara a una fotorresina química sensible a la luz colocada encima del sustrato.En la litografía con láser de femtosegundos, las fotorresinas líquidas se convierten a la fase sólida cuando se exponen a un láser de femtosegundos.

La creación de cristales fotónicos para biosensores en las longitudes de onda visibles y de metamateriales para longitudes de onda ópticas con refracción negativa es un ejemplo de las aplicaciones para las cuales se necesita una resolución inferior a 100 nm. Este nivel de resolución no se puede alcanzar mediante la microfabricación con láser de femtosegundos tradicional. La finalidad del proyecto FEMTOLITHO (Ultrahigh resolution femtosecond laser lithography for applications in life sciences and display technologies), financiado por la Unión Europea, fue el análisis de distintas estrategias para mejorar la resolución de la litografía con láser de femtosegundos.

El principal enfoque experimental utilizado para lograr el objetivo del proyecto fue el avance en la polimerización con dos fotones (2PP) utilizando pulsos de láser de femtosegundos para formar micro y nanoestructuras tridimensionales en las fotorresinas. Para ello fue necesario automatizar las variables experimentales y el control de movimiento. El grupo del proyecto ha desarrollado un sistema de láser de femtosegundos con control automático de la potencia, la polarización y el plano focal, además del control del movimiento de los soportes de alta resolución. Esto permitió mejorar la reproducibilidad y aumentar en gran medida la eficiencia de los experimentos.

El sistema láser de 2PP desarrollado por el grupo del proyecto es especialmente importante porque permite crear una estructura tridimensional con geometría arbitraria. Esto permite fabricar nuevas estructuras tridimensionales complejas de forma flexible para futuras aplicaciones.

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Palabras clave

Láser, microfabricación, litografía, sensible a la luz, fotorresistencia, FEMTOLITHO, polimerización con dos fotones
Número de registro: 190660 / Última actualización el: 2016-12-07
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