俄開發激光打印硅納米顆粒技術

俄羅斯遠東聯邦大學和俄羅斯科學院遠東分院自動化過程控制研究所科研人員開發出一種激光打印硅納米顆粒的技術。該技術的優勢在于速度快、制造成本低，能夠用顆粒覆蓋大面積的區域。這將使虛擬現實（VR）眼鏡和其他電子產品變得更小，制造成本更低。

硅納米顆粒是生產微型光電開關、超薄計算機芯片、微生物傳感器和遮蔽涂層以及“超表面”的構建基礎。借助激光印刷的硅“納米塊”可以控制入射到其上的光波的振幅、光譜和傳播方向等主要特性。由此，可以通過實現光波的聚焦來獲得圖像，從而完全抑制光波在所需方向上的傳播。

通過激光在基板上印刷的硅納米顆粒陣列形成的“超表面”有著廣泛的應用前景。這些領域包括光子計算機芯片、傳感器和大量基于光學元件的設備，如VR眼鏡等。建立在僅一層硅納米顆粒“超表面”上的電子元器件會更薄、更輕、更便宜。

俄遠東聯邦大學研究生、俄羅斯科學院遠東分院自動化過程控制研究所助理研究員謝爾蓋·休巴耶夫稱，利用激光打印可獲得厚度只有一個粒子的平面光學元件，例如微型透鏡或衍射光柵，而這些是用于太陽鏡偏振透鏡、空氣質量評估或者恒星研究中的主要元件。他說，得益于先進的技術，打印中硅半球可以快速廉價地覆蓋大面積的基板。此外，在表面上的每個點，可以通過主動使用激光束的直徑和被動使用原始硅膜的厚度兩種方式控制納米粒子的大小和性質。

俄遠東聯邦大學太平洋量子中心高級研究員、俄羅斯科學院遠東分院自動化過程控制研究所高級研究員亞歷山大·庫奇米扎克說，硅是一種廉價材料，具有最佳的折射率和光學損耗比，以及對環境條件的化學穩定性，是可見光區工作的納米光子學構件的理想材料，包括可穿戴設備和VR裝備的光學元件。他指出，尋求從硅獲得納米結構的經濟高效且靈活的技術是一種全球研究趨勢，其背后是納米光子學發展的新前景，硅超表面的激光印刷是此項技術之一。