Laserdirektschreiben mittels Hochkonversion unter Verwendung von NIR‐lichtempfindlichen Nanokompositen zur Photostrukturierung und Rekonfiguration dynamischer 3D‐Mikrostrukturen

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Abstract
ZUSAMMENFASSUNG: Dynamische dreidimensionale (3D) Muster weisen gegenüber ihren statischen Gegenstücken überlegene Fähigkeiten auf und spielen eine entscheidende Rolle in Anwendungen wie wiederbeschreibbarer Datenspeicherung und aktualisierbarer Informationsverschlüsselung. Die effiziente Herstellung und Rekonfiguration von 3D‐Mustern erfordert jedoch geeignete Methoden und Materialien. In dieser Arbeit untersuchen wir die Herstellung und Rekonfiguration dynamischer 3D‐Muster durch Laserdirektschreiben mittels Hochkonversion in Kombination NIR‐lichtempfindlichen Nanokompositen. Wir haben ein System entwickelt, das einen kostengünstigen kontinuierlich betriebenen NIR‐Laser nutzt, um reversible Photoreaktionen im Laserfokus auszulösen, und so durch Bewegung des Laserfokus dynamische 3D‐Muster zu erzeugen. Durch die Integration von Hochkonversions‐Nanopartikeln (UCNPs) mit photoschaltbaren Materialien in eine Polymermatrix, einschließlich Spiropyran, Diarylethen und Azobenzol, ermöglichen wir eine lokalisierte Photoisomerisierung durch fokussierte Laserbestrahlung. Die Reversibilität des Photoschaltprozesses macht die resultierenden 3D‐Muster löschbar, wiederbeschreibbar und dynamisch. Diese Technik stellt eine universelle und wirtschaftliche Methode für die dynamische 3D‐Photostrukturierung dar und ist besonders vielversprechend für den Fortschritt in den Bereichen Informationsverschlüsselung, optische Speicherung und Datensicherheit.
Funding Information
  • National Natural Science Foundation of China (52425302)
  • National Natural Science Foundation of China (52120105004)
  • National Natural Science Foundation of China (52350233)
  • National Natural Science Foundation of China (52073268)
  • Fundamental Research Funds for the Central Universities (WK3450000006)
  • Fundamental Research Funds for the Central Universities (WK2060190102)
  • Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG WU 787/10‐1)

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