A desumectação induzida por laser desestabiliza um filme fino contínuo com luz, fazendo com que ele se retraia e forme estruturas em escala nanométrica semelhantes a ilhas. A técnica é mais rápida e precisa do que a desumectação térmica, o que a torna potencialmente útil para a criação de padrões em filmes metálicos. No entanto, continua sendo difícil controlar o tamanho e a distribuição das estruturas resultantes, enquanto a desumectação indesejada pode reduzir a vida útil de revestimentos e prejudicar dispositivos em escala nanométrica.
Um estudo publicado no IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics examinou se ambientes ópticos projetados poderiam proporcionar maior controle sobre o processo. Os pesquisadores criaram quatro amostras com a mesma composição química, mas com diferentes estruturas ópticas sob um filme de ouro de 10 nanômetros. Eles alteraram a espessura das camadas subjacentes de sílica e ouro para modificar o ambiente óptico.
Duas amostras apresentaram o comportamento esperado de desumectação no estado sólido. As outras duas produziram características não relatadas anteriormente, incluindo amplas distribuições de tamanhos de partículas, variando da escala nanométrica à micrométrica, bem como padrões espaciais complexos.
Os resultados sugerem que efeitos ópticos não locais influenciam a desumectação juntamente com efeitos térmicos, capilares e fluidodinâmicos. Simulações de elementos finitos descartaram variações locais no campo elétrico como explicação para o comportamento observado.
Os pesquisadores afirmam que a engenharia da cavidade óptica subjacente poderia oferecer uma maneira de controlar as morfologias formadas durante a desumectação. Eles também indicam que a abordagem poderia proporcionar flexibilidade adicional no gerenciamento da dinâmica da desumectação e potencialmente ajudar a limitar danos induzidos por laser em aplicações nas quais o processo é indesejável.
O estudo, “Laser-Induced Dewetting of Gold Thin Films on Optically Engineered Substrates”, foi escrito por Elias A. Anwar e colegas. Seu DOI é 10.1109/jstqe.2026.3665139.
Fontes: Phys.org.