Trattamenti micro- e nano-tecnologici dei materiali

L'ISM ha sviluppato competenze sulla micro e nanostrutturazione e la realizzazione di microcanali e centri di colore localizzati rispettivamente sulla superficie e all'interno di diversi materiali di interesse tecnologico.
Le nanostrutturazioni superficiali ottenute su sistemi a larga band gap, come film di diamante, hanno favorito: 1) la modulazione delle proprietà ottiche (es. blackdiamond) che permette l'assorbimento della radiazione solare utilizzata in moduli di conversione di concentratori solari basati su tecnologie termoioniche e termoelettriche di nuova generazione, ovvero, 2) la realizzazione di metamateriali ottenuti per effetto della grafitizzazione superficiale che trovano applicazione come componentistica nell'intervallo spettrale del THz.

Le varie lavorazioni sono realizzate per mezzo della workstation di micro e nanofabbricazione µFAB condivisa tra il DiaTHEMA Lab e FemtoLab di Tito scalo, grazie al suo accoppiamento con un laser Ti:Sa con impulsi del fs, che rende possibile effettuare lavorazioni dei materiali su scala micro e nanometrica (micromachining, micro e nanostrutturazioni superficiali e interne ai materiali ecc.) che per effetto della loro alta periodicità 1D, 2D o 3D permettono la manipolazione e controllo alla nanoscala delle loro proprietà ottiche, elettroniche, di trasporto di carica e della radiazione elettromagnetica, di reattività o più in generale chimico-fisiche dei materiali (es. creazione di centri di colore di sistemi ad alta band gap,  variazione degli indici di rifrazione e/o della bagnabilità superficiale dei materiali) che ne  determinano i loro comportamenti peculiari. In generale, per effetto delle modifiche che si possono apportate a livello locale, è possibile ottenere sistemi tecnologici innovativi che trovano applicazione in settori quali: la fotonica, la microfluidica, la micro e nanoelettronica, l'optoelettronica, l'ottimizzazione di fasi successive di processo/lavorazioni come la verniciatura di sistemi polimerici estetici utilizzati nell'industria automobilistica.

Microfabbricazione 2D-3D con laser al fs e uFAB