Neue Nanomaterialien für Nanomaschinen
Das Acapoly-Projekt ("Academia and Company Collaboration and Technology Transfer in Advanced Polymers") arbeitet an der Entwicklung einer Reihe von neuen Materialien für nano- und mikroelektromechanische Systeme (MEMS/NEMS). Die in Entwicklung befindlichen Polymere sind Ormocer und SU-8. Ziel ist ihre Modifizierung, damit sie mithilfe der Elektronenstrahllithographie, dem direkten Laserschreiben (DWL), der UV-Nanoimprintlithographie (UV-NIL) und dem Tintenstrahldruck (IJP) bearbeitet werden können. Die Material- und Prozessbibliotheken finden Verwendung, um UV-NIL-Stempel, LEDs für Fahrzeuge und optische Wellenleiter herzustellen. Optische Wellenleiter, die bezüglich bestimmter Eigenschaften wie beispielsweise der geometrischen Form eingeteilt werden, sind Strukturen, die elektromagnetische Wellen im optischen Bereich weiterleiten. Während der ersten 24 Monate des Acapoly-Projekts konzentrierten sich die Aktivitäten auf die Materialvorbereitung und die Strukturierung der erforderlichen Technologien. Um Epoxid-basierte Resists zu entwickeln, die mithilfe des DWL strukturierbar sind, mussten die Resists modifiziert und optimiert werden. Die Forscher bereiteten zudem drei Generationen von DWL-Materialien vor, die bei einer Wellenlänge größer als 400 nm eine Empfindlichkeit aufweisen, und untersuchten diese lithographisch. Die Forscher des Acapoly-Projekts konnten die Teststrukturen für Epoxid-basierte Resists erfolgreich strukturieren. Die resultierenden Materialien werden daraufhin untersucht, ob hieraus die Entwicklung kommerzieller Produkte möglich ist. Bei den Bemühungen, geeignete Materialien zu entwickeln und zu charakterisieren, die bei der Herstellung von Mikrolinsen mithilfe eines IJP-Werkzeuges verwendbar sind, modifizierten die Forscher die Standardpolymere, indem sie kommerziell erhältliche Materialien mit bekannten chemischen, mechanischen und optischen Eigenschaften hinzufügten. Weitere Arbeiten auf diesem Gebiet haben zur Entwicklung von zwei weiteren Materialien geführt (InkEpo Und InkOrmo), die auf Epoxidharz und Ormocere basieren. Ein Test mit dem IJP bei Raumtemperatur verlief positiv. Die Projektpartner setzten die Sekundärelektronenmikroskopie, die Lichtmikroskopie sowie die Weißlichtinterferometrie ein, um die geometrischen Formen der Linsen und Materialkonstanten zu bestimmen. Die Ergebnisse haben es ermöglicht, eine erste Reihe von Mikrolinsenanordnungen auf ihre optischen Eigenschaften und ihre Reproduzierbarkeit hin zu untersuchen. Zukünftige Arbeiten konzentrieren sich auf die Optimierung der ausgewählten Tinten und auf die Kategorisierung der chemischen, physikalischen und optischen Eigenschaften der IJP-Mikrolinsenanordnungen. Das Acapoly-Team plant auch Arbeiten zur Realisierung anderer mikrooptischer Komponenten wie astigmatische Mikrolinsen.
