Erősen fényvissza­verő tükröt nyomtattak tintasugaras nyomtatóval

Először sikerült ilyen tükröket ezzel a módszerrel készíteni.

A Karlsruhei Technológiai Intézet (KIT) kutatói most először nyomtattak, változó méretű, több mint 99 százalékos fényvisszaverő képességű úgynevezett Bragg-tükröket jó minőségben tintasugaras nyomtatóval. Az eljárás megnyitja az utat a személyre szabott tükrök digitális gyártása előtt. A dielektromos tükrök, más néven Bragg-tükrök, szinte teljesen visszaverik a fényt. Ezáltal számtalan alkalmazásban alkalmazhatóak, például kamerarendszerekben, mikroszkópokban, orvosi műszerekben vagy érzékelőrendszerekben. Eddig ezeket a tükröket drága vákuumberendezésekben kellett előállítani.

A Bragg-tükrök esetében egy hordozóra vékonyan több anyagréteget visznek fel. Ez a nagyszámú vékony rétegből álló felület optikai tükröt alkot, amely biztosítja, hogy egy adott hullámhosszúságú fény nagymértékben visszaverődjön. Az, hogy a Bragg-tükrök mennyire erősen reflektálnak, függ az anyagtól, de attól is, hogy hány réteget alkalmaznak és milyen vastagok. Eddig a Bragg-tükröket drága vákuumot használó berendezésekkel kellett előállítani. A karlsruhei csapatnak most először sikerült különböző hordozókra nyomtatni őket. Ez jelentősen leegyszerűsíti a gyártást.

"Nagy kihívást jelentett a megfelelő tinták kifejlesztése és egy megbízható eljárás létrehozása a több réteg előállításához" - nyilatkozta Uli Lemmer professzor, a KIT Fénytechnológiai Intézetének (LTI) munkatársa, aki a 3D Matter Made to Order kiválósági klaszter keretében a projektet vezeti. A tinták összetevőinek megfelelő optikai tulajdonságokkal kell rendelkezniük és oldhatónak is kell lenniük. Ezenkívül minden egyes rétegnek a lehető legegyenletesebbnek kell lennie, hogy a rétegek egyenletes egymásra helyezése biztosított legyen.

A nyomtatást is pontosan ellenőrizni kell tudni, és az eredményeknek reprodukálhatónak kell lenniük, hogy megbízhatóan garantálni lehessen a kiváló optikai tulajdonságokat, azaz a Bragg-tükrök magas visszaverő képességét. A kutatócsoport ehhez a nanorészecskékre támaszkodott. "A nanokémia gyors fejlődésének köszönhetően a nanorészecskék egyre olcsóbbak és sokoldalúbbak" - mondta Lemmer, akinek a csapata két különböző anyag, titán-dioxid és polimetil-metakrilát keverékét használta a tinták optikailag hatékony összetevőjeként. Ezekkel a tintákkal a tintasugaras nyomtatásban rendkívüli pontossággal tudták létrehozni egyetlen réteg optikai tulajdonságait és vastagságát. "Mindössze tíz kettős réteggel elértük a 99 százalékos, rendkívül magas visszaverő képességet" - tette hozzá a szakember.

Az LTI kutatói által kifejlesztett gyártási módszer egyrészt nagyon kis felületeken, akár néhány mikrométeres tartományban is alkalmazható, így például a mikrorendszer-technológia vagy a kamerarendszerek optikai alkatrészei könnyen előállíthatók. Másrészt nagy felületek, például napelemek, homlokzati elemek vagy több négyzetméteres reklámfelületek is nyomtathatók. A tükröket még rugalmas műanyag fóliákra is sikerült rányomtatni. "A teljesen digitális gyártási folyamat lehetővé teszi az alkalmazáshoz pontosan igazodó tükörrétegek előállítását. Ez óriási előny a korábbi gyártási eljárásokkal szemben" - hangsúlyozta végül Lemmer.