Des chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont été les premiers à imprimer des miroirs Bragg de haute qualité à l’aide d’imprimantes à jet d’encre. Cela pourrait ouvrir la voie à la fabrication de miroirs numériques personnalisés, rendant les systèmes micro- et macro-optiques beaucoup moins chers et transformant le monde des caméras et des capteurs.

Source de l'image : K.I.T.

Source de l’image : K.I.T.

Traditionnellement, les réflecteurs de Bragg distribués multicouches ( DBR ), qui sont largement utilisés dans les caméras et les capteurs à des fins médicales, industrielles et générales, sont fabriqués sur des équipements complexes, y compris le dépôt en phase vapeur sous vide. Des scientifiques allemands ont développé une technologie d’impression à jet d’encre DBR couche par couche qui vous permet d’imprimer rapidement et à moindre coût des miroirs multicouches sur presque toutes les surfaces tout en conservant une réflectivité supérieure à 99 %.

Les miroirs de Bragg peuvent améliorer à la fois la qualité de la microphotographie et l’efficacité des panneaux solaires ou de télévision. La technologie proposée est tout aussi bien adaptée à l’impression de miroirs de taille micronique et de miroirs d’une surface de plusieurs mètres carrés.

« Les miroirs de Bragg sont fabriqués en déposant plusieurs couches minces de matériaux sur un support. Le miroir optique résultant réfléchit spécifiquement la lumière d’une certaine longueur d’onde. La réflectivité d’un miroir de Bragg dépend des matériaux, du nombre de couches appliquées et de leur épaisseur. Jusqu’à présent, les miroirs de Bragg étaient fabriqués sur des installations de vide coûteuses. Aujourd’hui, les chercheurs du KIT sont les premiers à les imprimer sur une variété de supports. Cela facilite grandement la production », selon un communiqué de presse sur le site de l’Institut de Karlsruhe.

Le plus grand défi était de développer des peintures adaptées et de créer un processus fiable pour la production de plusieurs couches minces. Les constituants de la peinture doivent avoir des propriétés optiques appropriées et être solubles. De plus, chaque couche doit être aussi uniforme que possible afin d’obtenir une « pile » de couches cohérente. La pression doit également être contrôlée avec précision et les résultats doivent être reproductibles pour garantir d’excellentes propriétés optiques et une réflectivité élevée du DBR en production de masse.

Une percée a été l’utilisation d’un mélange de deux matériaux différents comme composition « optique » de peintures : l’oxyde de titane et le polyméthacrylate de méthyle. Les nanoparticules sélectionnées ont montré le résultat souhaité, permettant aux peintures d’atteindre une réflectivité supérieure à 99 %, comme l’ont décrit les chercheurs dans un article de la revue Advanced Materials .

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