Fabricación de Microestructuras de PDMS Basadas en Patrones Directos a Curva Mediante Expansión Térmica de Aire para...

Área de la Ciencia:

• Fotónica e ingeniería óptica; Ciencia de materiales y fabricación

Sus antecedentes:

• Los métodos convencionales de fabricación de matrices de microlentes (MLAs) son complejos y requieren salas limpias y equipos costosos.; Las técnicas existentes, como el reflujo térmico y la litografía en escala de grises, implican procesos de múltiples pasos, lo que limita la accesibilidad y la escalabilidad.

Objetivo del estudio:

• Introducir un método de fabricación rápido, rentable y de banco para matrices de microlentes (MLAs).; Demostrar la transformación de patrones de SU-8/silicio en MLAs de polidimetilsiloxano (PDMS) lisas y curvas utilizando presión de aire caliente.

Principales métodos:

• Se utilizó presión de aire isotérmica calentada para moldear patrones de SU-8/silicio en MLAs de PDMS.; Se caracterizó la rugosidad superficial de la lente, la sintonización de la distancia focal y la transmitancia óptica.; Se empleó una técnica de doble moldeo para crear contrapartes de lentes convexas.

Principales resultados:

• Se fabricaron MLAs de calidad óptica con baja rugosidad superficial (valores medios entre 1,18 ± 0,48 y 3,3 ± 0,9 nm).; Se lograron distancias focales sintonizables de 127,21 a 683,05 µm con una transmitancia del 83,06% para patrones de alta curvatura.; Se demostró con éxito la creación de imágenes como prueba de concepto utilizando tanto matrices cóncavas-convexas como un ojo compuesto fabricado.

Conclusiones:

• El método desarrollado ofrece una alternativa simplificada, reproducible y rentable para la fabricación escalable de MLAs.; La reducción de la complejidad del equipo y el tiempo de procesamiento hace que esta técnica sea adecuada para una mayor accesibilidad.; Las MLAs fabricadas muestran una funcionalidad prometedora para aplicaciones de imagen y fotónica.