Tecniche di Replica Tramite Soft-Litography

Il LaNN rappresenta una delle più importanti strutture di nanofabbricazione esistenti in Italia ed è attivo in diversi filoni di ricerca.

Presso il laboratorio è stato implementato un processo soft-litografico per realizzare repliche ad alta fedeltà di diversi elementi nano-ottici 3D fabbricati mediante litografia a fascio elettronico (EBL).

A partire dai master originali, sono stati riprodotti con precisione ologrammi generati al computer (CGH), maschere di fase (SPP) ed elementi ottici diffrattivi (DOE). Il grado di precisione delle repliche fabbricate è stato testato otticamente confrontandolo con quello dei masters originali.

La tecnica utilizza uno stampo elastomerico, fabbricato in silicone (polidimetilsilossano o PDMS) recante sulla sua superficie un rilievo micro o nanostrutturato. Data la natura morbida dello stampo, un contatto perfetto con la superficie è facilmente ottenibile senza necessità di applicare pressioni particolarmente alte, anche su superfici piuttosto rugose o curve. La risoluzione ottenibile con le diverse tecniche soft-litografiche raggiunge tipicamente i 100 nm. La soft-litografia è caratterizzata da una gamma estremamente ampia di materiali strutturabili che spaziano dai polimeri ai gel, dai self-assembled monolayers fino a proteine e cellule.

La soft-litografia permette la realizzazione di strutture micro o nanometriche, partendo da stampi pre-fabbricati e sfruttando materiali polimerici, detti appunto ‘soft’. Per la soft-litografia il LaNN utilizza tipicamente il processo di “replica molding” con polimeri elastomerici, come il PDMS. Questo è uno dei materiali più comuni per la fabbricazione di dispositivi microfluidici grazie soprattutto alla sua trasparenza, bio-compatibilità e alla capacità di replicare fedelmente strutture nanometriche.

Lo strumento in dotazione al LaNN è il UV Light Curing System DYMAX PC, fornito di una lampada di potenza 400W.

Referenti

Filippo Romanato: filippo.romanato@unipd.it