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Digital Resonant Laser Printing for Mass Customization of Flat Optics

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Occhiali in tempo record dietro l’angolo grazie alla stampa in scala nanometrica

L’innovativa tecnologia di stampa a livello di nanoscala potrebbe accelerare la produzione di tutto, dagli occhiali oftalmici ai dispositivi collegati nell’Internet delle cose.

Tecnologie industriali

A nessuno piace aspettare che i nuovi occhiali siano pronti. Ora, la nuova tecnologia di stampa delle ottiche piane potrebbe accelerare drasticamente il processo per gli europei. Quello delle ottiche piane è uno sviluppo tecnologico utilizzato in un’ampia varietà di dispositivi, compresi gli smartphone. Il termine si riferisce a materiali ultrafini che possono manipolare e controllare la luce con incredibile destrezza. Tali metasuperfici sono array di elementi ottici microscopici, distanziati a livelli di sotto-lunghezza d’onda. Queste offrono l’opportunità di nuovi fenomeni fisici e di manipolazione oltre a quelli visti nei materiali 3D e potrebbero rivoluzionare completamente l’ottica. Questo controllo finemente regolato sulla luce, e su scala così piccola, potrebbe trasformare le applicazioni su larga scala utilizzando tecnologie che dipendono dalla luce o comunicano con essa. Dimensioni e peso sono fondamentali per creare ottiche piane di successo. Il progetto DeLight, sostenuto dall’UE, ha l’obiettivo di creare un metodo per produrre in serie ottiche piane utilizzando la tecnologia di stampa laser ad altissima risoluzione. La nuova tecnica di stampa laser su scala nanometrica è fondamentale laddove le dimensioni e il peso dei materiali sono fondamentali. «In DeLight abbiamo condotto attività di innovazione precoce per analizzare il potenziale commerciale della nostra nuova tecnologia di stampa laser a risonanza. Un primo elenco di potenziali prodotti e percorsi per un modello di business competitivo è stato analizzato attraverso contatti e discussioni con gli operatori commerciali del mercato fotonico», afferma Anders Kristensen, coordinatore del progetto DeLight. Il progetto si muove verso la possibilità di rendere commercialmente praticabile la stampa di ottiche piane, il che comprende chiarire quali siano i blocchi tecnici da superare. «Attraverso le nostre ricerche e il dialogo con le aziende interessate, abbiamo descritto un percorso realistico per il futuro», aggiunge Kristensen, professore e capo sezione, Nano and Bio-physical Systems, presso l’Università tecnica della Danimarca.

Stampa ad alta tecnologia

La tecnologia di stampa laser offre una stampa laser ad altissima risoluzione su superfici nanostrutturate realizzate tramite stampi: metasuperfici ottiche. «I singoli pixel, chiamati meta-atomi, fino a 70 nm di dimensione sono modificati opto-termicamente dall’assorbimento ottico risonante della luce di un raggio laser focalizzato», spiega Kristensen. La tecnologia di stampa DeLight consente la produzione di ottiche piane in velocità e in scala. Il campo di applicazione è ampio e comprende: filtri ottici avanzati usati per controllare i fasci di luce; lenti oftalmiche usate negli occhiali e tecnologia dei sensori ottici per l’uso nell’Internet delle cose. L’Università tecnica della Danimarca ha finora presentato tre domande di brevetto internazionale per questa tecnologia.

Uno sguardo al futuro

«Le prime attività di innovazione di DeLight hanno portato alla visione di uno spin-out universitario: introdurre lenti da vista on-demand stampate nel negozio, mentre si aspetta», afferma Kristensen. Grazie alla velocità e alla precisione della stampa, i clienti potranno ottenere gli occhiali da vista in tempi brevissimi, il che potrebbe rivoluzionare completamente il mercato degli occhiali e portare innovazioni nel settore. Il progetto DeLight perseguirà ora la visione commerciale per il progetto nel progetto EIC Pathfinder ODYSSEY. La sovvenzione Orizzonte 2020 ha permesso al progetto di sviluppare il lato commerciale dei risultati della ricerca del progetto CHROMAVISION nell’ambito delle tecnologie future ed emergenti della Commissione Europea.

Parole chiave

DeLight, ottica piana, occhiali, stampa, luce, velocità

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