Técnica de producción en masa de bajo coste para nanotecnología
La nanotecnología, o desarrollo de «máquinas» funcionales a la escala de átomos y moléculas individuales, ha realizado avances inmensos en muchos campos, entre ellos la electrónica y la ciencia de materiales. Uno de los principales obstáculos para comercializar los conceptos y los diseños de nanotecnología es la dificultad para escalar la producción hasta la producción en masa.En este sentido, las pequeñas y medianas empresas (PYME), muchas de las cuales trabajan en el campo de la nanotecnología, están en franca desventaja en cuanto a se refiere a la inversión en los equipos, actualmente costosos, para la nanofabricación. La litografía de nanoimpresión (NIL) es un método para crear un patrón a escala atómica en un sustrato de polímero utilizando una estampa. A diferencia de la litografía en el ultravioleta profundo y el ultravioleta extremo (DUVL y EUVL respectivamente), que se centran en enfocar muchísimo una luz a fin de trazar patrones en obleas, NIL utiliza la mera deformación mecánica. Se caracteriza por un coste mucho menor que el de DUVL y EUVL, una alta capacidad de producción y una buena resolución, características que la hacen especialmente atractiva para las PYME. Un consorcio de investigadores europeos decidió desarrollar la NIL para fabricar nanoestructuras tridimensionales (3D) de ultra-alta precisión con la ayuda de los fondos del proyecto 3Dnanoprint («Litografía de nanoimpresión para nuevas nanoestructuras en 2D y 3D»). Los científicos optaron por probar los conceptos mediante la fabricación de cristales fotónicos tridimensionales, históricamente muy difíciles de fabricar. Por este motivo, se trataba de un indicador excelente del éxito del proyecto. Los cristales fotónicos se organizan periódicamente en nanoestructuras ópticas importantes para manipular la luz (radiación electromagnética) en aplicaciones como los recubrimientos reflectantes para lentes y espejos. Deben contar con una periodicidad o repeticiones regulares en la estructura, a intervalos de la escala de nanómetros, correspondientes a las longitudes de onda de la luz que se desee manipular. Así pues, la precisión es un problema muy importante. Los científicos construyeron el cristal fotónico con la llamada «estructura de pila de madera». Cada lámina sucesiva se «apila sobre» la anterior con requisitos de alineación muy estrictos a fin de obtener la periodicidad deseada sin dispersión ni desenfoque. Se avanzó de forma importante en la mejora de la precisión de la alineación entre capas, los sustratos de polímero (resinas fotosensibles) para NIL y el proceso de ataque. Los conceptos del proyecto 3Dnanoprint deberían ayudar a abrir puertas a la generalización de la nanofabricación de bajo coste en las PYME y, así, a multiplicar la disponibilidad de estructuras basadas en la nanotecnología disponibles comercialmente y de dispositivos que esperan a ser producidos en serie.
