高功率激光器通常用于修饰聚合物表面，以制造高科技生物医学产品、电子产品和数据存储组件。现在，弗林德斯大学的研究人员发现了一种光响应性强、价格低廉的硫衍生聚合物，它可以接受低功率可见光激光器，有望在纳米技术、化学科学和生物应用中的图案化表面方面提供一种更实惠、更安全的生产方法。
这一新系统的细节刚刚发表在排名最高的化学杂志之一《Angewandte Chemie International Edition》上，该杂志以著名的蒙娜丽莎画作的激光蚀刻版和比针头还小的微盲文印刷为特色。
“这可能是一种减少对昂贵、专业设备需求的方法，包括具有危险辐射风险的高功率激光器，同时也使用更可持续的材料。例如，关键聚合物由低成本的工业副产品元素硫和环戊二烯或二环戊二烯制成，”弗林德斯大学的Matthew Flinders化学教授Justin Chalker说。
“我们的研究使用了一套具有谨慎波长(532638和786 nm)和功率的激光器，展示了对特殊聚合物的各种表面改性，包括通过烧蚀控制溶胀或蚀刻。
弗林德斯大学纳米科学与工程研究所的Chalker博士说：“这些光敏聚合物系统的简单合成和激光改性已被用于直写激光光刻和可擦除信息存储等应用。”
激光一接触到表面，聚合物就会膨胀或蚀刻出一个凹坑，立即形成线条、孔洞、尖峰和通道。
这一发现是由弗林德斯大学研究员兼合著者Christopher Gibson博士在对2022年博士候选人Samuel Tonkin和Chalker教授在Chalker实验室首次发明的聚合物进行常规分析时发现的。
吉布森博士说：“这种新型聚合物立即被低功率激光修饰——这是我以前从未在任何其他常见聚合物上观察到的异常反应。
“我们立即意识到，这种现象可能在许多应用中都很有用，所以我们围绕这一发现建立了一个研究项目。”
另一位弗林德斯科学与工程学院博士候选人Abigail Mann女士领导了该项目的下一阶段，她是这篇新的国际期刊论文的第一作者。
她说：“这些努力的成果是在聚合物表面产生精确图案的新技术。”
“开发新的微制造技术并将其应用于硫基材料是令人兴奋的。我们希望在实验室内外激发广泛的现实应用。”
潜在的应用包括在聚合物上存储数据的新方法，生物医学应用的新图案化表面，以及制造电子、传感器和微流体的微米和纳米级设备的新方法。
在研究助理Lynn Lisboa博士和Samuel Tonkin的支持下，Flinders团队对激光如何改性聚合物以及如何控制改性的类型和大小进行了详细分析。
另一位合著者Lisboa博士补充道：“这一发现的影响远远超出了实验室，有可能用于生物医学设备、电子、信息存储、微流体和许多其他功能材料应用。
澳大利亚国家制造设施(ANFF)的弗林德斯光谱学家Jason Gascooke博士也参与了该项目。
他说，如果没有联邦和州政府为澳大利亚显微镜和南非ANFF的国家设施以及弗林德斯显微镜和微量分析提供的资金，这一最新发现是不可能的。
ANFF的南澳大利亚节点是根据国家合作研究基础设施战略建立的，旨在为澳大利亚的研究人员提供微型和纳米制造设施。
