研究人员发现大规模生产紫外线全息图的最佳条件

研究人员深入研究了用于紫外线超表面制造的纳米复合材料的组成，并确定了制作它们的理想印刷材料。他们的发现发表在《微系统与分子生物学》杂志上；4月22日，纳米工程。

Metasurfaces是一种超薄光学器件，具有将光控制到纳米厚度的非凡能力。作为下一代显示器、成像和生物传感发展的关键技术，金属表面一直是研究的主题。它们的范围超出了可见光，深入到了红外光和紫外光的领域

纳米压印光刻是一种元表面生产技术，类似于从一个模具中生成大量复制品的印章。这项创新技术有望实现负担得起的元表面大规模制造，为其商业可行性铺平道路。然而，用作印刷材料的树脂有一个缺点——低折射率，阻碍了有效的光操纵

为了应对这一挑战，研究人员正在积极探索纳米复合材料，将纳米颗粒集成到树脂中以提高其折射率。然而，这种方法的有效性取决于各种因素，如纳米颗粒类型和溶剂选择，因此需要对最佳超表面性能进行系统分析

在他们的研究中，该团队精心设计了实验，以评估纳米颗粒浓度和溶剂选择对图案转移和紫外线元全息图的影响

具体而言，他们控制了二氧化锆（ZrO2）的浓度，这是一种以其在紫外线元全息图生产中的有效性而闻名的纳米复合材料，范围从20%到90%。研究结果表明，在80%的浓度水平下获得了最高的图案转移效率

此外，当将80%浓度的ZrO2与各种溶剂（如甲基异丁基酮、甲乙酮和丙酮）组合以实现元全息图时，在紫外光谱（325nm）中的转换效率飙升，分别达到62.3%、51.4%和61.5%的令人印象深刻的水平

这项研究标志着一个重要的里程碑，它建立了一个最佳指标，用于实现专为紫外域而非可见光范围定制的元全息图，同时也开创了新型纳米复合材料的开发