Учёные из Института металлоорганической химии им. Г. А. Разуваева РАН и Московского физико-технического института разработали инновационные фотоинициаторы, содержащие полимеризационно-способные метакриловые группы. Эти соединения показали значительные преимущества в процессе двухфотонной полимеризации. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
Фотополимеризация представляет собой переход жидких мономеров в твёрдую полимерную структуру под воздействием света, обычно ультрафиолетового. Этот метод широко используется в микроэлектронике, 3D-печати и медицине. Фотоинициаторы играют ключевую роль, поскольку они поглощают свет и запускают реакцию полимеризации. В случае двухфотонной полимеризации фотоинициатор активируется одновременным поглощением двух фотонов инфракрасного диапазона, что обеспечивает высокую точность и возможность создания сложных трёхмерных структур.
Команда ИМХ РАН синтезировала два фотоинициатора типа A–π–D, где акцептором был индионовый фрагмент, а донором — сложный эфир N-фенилдиэтаноламина, связанный с изомасляной или метакриловой кислотой. Оба инициатора работали при одиночном (405 нм) и двухфотонном (780 нм) возбуждении, однако инициатор с метакрилатными группами в условиях двухфотонной полимеризации обеспечил более высокое качество и точность формирования полимерных 3D-структур.
По словам Максима Арсеньева, старшего научного сотрудника лаборатории фотополимеризации ИМХ РАН, замена изобутиратных фрагментов на метакрилатные улучшает термостойкость и физико-механические свойства полимера, а также снижает вымываемость непрореагировавшего инициатора. При использовании метакрилатного инициатора удалось получить линии толщиной всего 90 нанометров с расстоянием 220 нанометров, тогда как при использовании инициатора с изомасляной кислотой линии получались шире — 140 нанометров при расстоянии 310 нанометров.
Таким образом, новые фотоинициаторы с полимеризационно-способными метакриловыми группами значительно повышают эффективность и точность двухфотонной полимеризации, что открывает перспективы для создания более тонких и качественных полимерных микроструктур.
Разработан метод создания мелкодисперсных вольфрам-молибденовых порошков. Испытания технологии на производстве показали, что паста на базе разработанных порошков позволяет наносить металлизированные слои в два раза тоньше по сравнению с серийными аналогами.