ЛАЗЕР, КОПИРУЮЩИЙ КАРТИНЫ

Сотрудники Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) с помощью видимого света разработали новую технологию прямого лазерного переноса вещества. Управлять техникой, способной воспроизводить масляную живопись, осуществлять литографию и даже строить микросхемы, можно как принтером - через компьютер.

Теперь лазер используют во многих технологических процессах - им режут, паяют, плавят, зондируют различные среды. В начале XXI в. к этому набору добавили перенос вещества давлением, возникающим в микрообъеме под действием импульса света. Главным инструментом этой технологии, получившей название "прямого лазерного письма", стали ультрафиолетовые устройства, пригодные для создания дисплеев, осуществления литографии, изготовления миниатюрных электронных компонентов и источников питания. Они обладают рядом неоспоримых достоинств (низкая пороговая энергия, малая глубина проникновения и возможность увеличения разрешения до нескольких тысяч точек на дюйм), однако у них есть и существенные недостатки: высокая стоимость, необходимость специальной УФ-оптики и стойких к ультрафиолетовому излучению материалов, невозможность переноса с помощью одного импульса большого числа элементов.

Группа ученых из ФИАНа под руководством доктора технических наук Александра Насибова предложила оригинальный способ "письма", при котором перенос вещества осуществляется с помощью лазера на парах меди, работающего в режиме усилителя яркости изображения. Ее доводят до пороговой величины, что "провоцирует" выброс, например, масляной краски. Причем такая техника позволяет "копировать" не только отдельные элементы картинки, но и фрагменты. Ее эффективность ученые доказали опытным путем: они перенесли изображение суперобложки книги французского писателя Поля Элюара "Письма к Гала" (1999 г.) на пластиковые карты.

Предложенный учеными ФИАНа метод принципиально отличается от других подобных способнос-
стр. 18

тью переносить на заданный объект различные вещества, в том числе и твердые, что невыполнимо при использовании обычных принтеров. Для художника, например, он открывает возможность "писать" картину масляными красками без кисти - сначала мастер воспроизводит ее на экране компьютера, а затем лазером переносит на холст.

Цветовая гамма получаемого фрагмента зависит от количества в нем пикселов*, их диаметра и окраски. Иными словами, путь к колористическому решению в каждой отдельной "точке" картины лежит через управление этими параметрами. "Капля (пиксел) может быть, скажем, диаметром 200 мкм, а отдельные субпикселы в ней - 20 мкм. Благодаря этому изображение воспроизводится с очень высоким разрешением, причем цвет будет практически таким же, как при смешивании красок. Размер одного субпиксела, - поясняет Насибов, - определяется возможностями оптической системы - при наличии специальной техники лазерное излучение можно сфокусировать до длины волны и даже меньше".

Копирование картин - не единственное применение данной технологии. На месте масляных красок могут быть тонкие пленки, органические соединения, полупроводниковые структуры. Поэтому инновацию можно использовать в электронной промышленности для изготовления пассивных элементов микросхем (резисторов, емкостей, индуктивностей) и органических светодиодов (дисплеев), а также для выполнения литографии, нанесения маркировок, в том числе на металл.

Максимальная скорость печати вязкими красками с помощью лазера на парах меди достигает 80 см2/с, максимальная площадь переносимого за импульс массива (при средней мощности 10 Вт) - ~10-2 см.

По материалам Агентства научной информации "ФИАН-информ"

Материал подготовила Марина ХАЛИЗЕВА

* Пиксел (от англ. picture element - элемент изображения) - наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике (прим. ред.).