Un equipo de investigadores del NIMS y la Universidad de Connecticut ha desarrollado una técnica de impresión capaz de formar una nano/microestructura periódica en la superficie de una losa de polidimetilsiloxano (PDMS) y transferirla fácilmente a la superficie de un sustrato de vidrio. Esta técnica nos permite crear materiales con funciones útiles, incluida la resistencia al agua y la capacidad de crear colores estructurales, sin equipos costosos ni procesos complejos. Además, la técnica se puede utilizar para crear materiales capaces de realizar funciones antivaho y/o crear colores estructurados en sus superficies, tareas potencialmente útiles en el desarrollo de sensores de gas innovadores.
Debido a sus diversas capacidades funcionales, las nano/microestructuras periódicas han sido durante mucho tiempo el foco de la investigación y el desarrollo en la ciencia de materiales. Elaborarlos utilizando técnicas convencionales es un proceso largo que requiere el uso de equipos grandes y costosos. Además, estas técnicas no son adecuadas para fabricar nano/microestructuras periódicas en grandes áreas de superficie. Aunque esto se puede lograr utilizando tecnologías de impresión existentes, todavía se están explorando tintas adecuadas para formar nano/microestructuras periódicas y sus métodos de recarga. Por lo tanto, se necesitaba una técnica sencilla para fabricar nano/microestructuras periódicas.
Este grupo de investigación desarrolló recientemente una técnica simple y repetible para imprimir una nano/microestructura periódica sobre una superficie de sustrato de vidrio utilizando una losa de PDMS. Una losa de PDMS contiene PDMS líquido que actúa como tinta cuando se libera de la superficie de la losa. La losa es capaz de formar una estructura ondulada periódica en su superficie. Las nano/microestructuras periódicas se pueden transferir a la superficie del vidrio exponiendo la losa de PDMS a la superficie del vidrio y luego retirándola, dejando atrás nano/microestructuras periódicas. Se pueden imprimir otros tipos de nano/microestructuras periódicas en la superficie del sustrato de vidrio además de estructuras arrugadas, como estructuras columnares y onduladas. Además, se pueden dispersar otros materiales (por ejemplo, aceite de silicona y nanopartículas de sílice) en PDMS líquido, lo que da como resultado nano/microestructuras periódicas con propiedades deseables para diversos fines.
Utilizando esta técnica de impresión recientemente desarrollada, el equipo espera crear nano/microestructuras periódicas que puedan usarse para satisfacer las necesidades sociales mediante la creación de colores antivaho o estructurales en sus superficies, tareas potencialmente útiles en el desarrollo de sensores de gas innovadores. La técnica también se puede utilizar para crear superficies y materiales superhidrófobos y superliofóbicos útiles para la recolección de agua atmosférica. Para lograr estos objetivos, el equipo primero planea optimizar las condiciones experimentales bajo las cuales puede crear una variedad de nano/microestructuras periódicas imprimibles.