Лазеры можно будет изготовлять методом струйной печати

Большинство лазеров сегодня получают на кремниевых подложках с применением дорогостоящих процессов, аналогичных тем, что используются при производстве микропроцессоров. Новая методика струйной печати таких устройств, о которой рассказано в журнале Soft Matter, позволяет наносить органические лазеры определенного типа на любую поверхность.

Это стало возможным благодаря разработке уникальной разновидности фотонных материалов, хиральных нематических жидких кристаллов. Они подобны жидким кристаллам, применяемым в дисплеях, но стимулированные при определенных условиях могут испускать лазерное излучение. Спиральная структура их молекул действует как полость оптического резонатора, которая, при добавлении флуоресцентного красителя получает возможность оптического возбуждения.

В ранних экспериментах ученые могли получать высококачественные ЖК-лазеры, помещая тонкий слой жидких кристаллов в зазор шириной в сотые доли миллиметра между двумя плоскопараллельными стеклянными пластинами. На стекло наносилось особое полимерное покрытие, помогающее выравнивать ЖК-молекулы.

К минусам такого процесса относились большое количество трудоемких технологических этапов и необходимость проделывать все в чистом окружении. Кроме того, ассортимент материалов для подложек обычно ограничивался стеклом и кремнием.

Исследователи с факультета машиностроения университета Кембриджа (Великобритания) предложили новый способ выстраивать ЖК-молекулы и получать массивы лазеров разных цветов за один шаг практически на любой — твердой или гибкой — поверхности, адаптируя для этого существующее печатное оборудование.

Первоначально эта технология создавалась с прицелом на лазерные дисплеи высокого разрешения, но спектр потенциальных задач для нее оказался значительно шире. В частности, «лаборатории на чипе» с флуоресцентными метками, используемые повсеместно в экспериментальной биологии и медицине, теперь можно будет просто распечатывать на принтере.

Изобретение защищено британским патентов, а за его коммерческую реализацию будет отвечать дочернее предприятие Кембриджского университета, Cambridge Enterprise.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI