Structuration 2D et 3D des matériaux polymères aux échelles nanos
Résumé
Les polymères structurables suscitent un intérêt croissant avec l’émergence de nouveaux domaines micro/nano technologiques et la proposition de nouvelles structures photoniques, plasmoniques et composants optiques intégrés. En particulier, les photopolymères attirent de plus en plus l’attention grâce à la possibilité de les doper par des nanomatériaux et de les structurer dans une large gamme de longueurs d’onde et ceci de façon spatialement contrôlée. L’interaction de ces matériaux, dopés ou non, avec les nanostructures photoniques permet, par exemple, de caractériser localement le profil du champ électromagnétique ou les propriétés thermiques, de générer de structures hybrides ou d’intégrer collectivement de nouvelles fonctions optiques. Dans ce contexte, le LNIO, qu’a développé depuis plusieurs années une expertise en nanooptique, s’intéresse de plus en plus à la nanostructuration des polymères et à l’interaction de ces dernières avec les nanostructures plasmoniques. Se dotant de techniques de fabrication modernes telles que la lithographie électronique et la photolithographie 3D, le laboratoire développe une expertise de fabrication de nanostructures 2D et 3D (nanoparticules plasmoniques, métamatériaux 3D,…) et s’intéresse à leur intégration sur des composants optiques et à leurs caractérisations en champ proche (SNOM, imagerie photo et thermo nanochimique,…). En particulier, je présenterai ici les différents travaux d’élaboration, structuration et utilisation de polymères comme sondes moléculaires photochimiques ou thermiques pour imager et caractériser les nanostructures plasmoniques ou pour la réalisation de structures photoniques hybrides. Je développerai également notre approche d’optimisation de résines photosensibles basée sur la non-linéarité de la réponse chimique afin de réduire considérablement le volume réactionnel et d’obtenir des motifs 2D et 3D nettement plus petits que la longueur d’onde d’écriture (lambda/18 !).