Исследовательская группа из университета Аальто, Финляндия, Калифорнийского технологического института, США, и университета Орхуса, Дания, разработала новую литографическую технологию, позволяющую выполнить одновременное параллельное производство множества металлических нанотсруктур с заданными оптическими и плазмонными свойствами. Ключевым моментом этой технологии является технология самосборки ДНК, называемая ДНК-оригами. И именно из-за этого новая технология получила название DALI (DNA-assisted lithography).
«Используя технику ДНК-оригами мы можем создать фактически любую наноразмерную форму и использовать эту высокоточную форму в качестве трафарета для того, чтобы создавать миллионы полностью идентичных металлических наноструктур, размеры которых могут быть равны 10 нанометрам» — объясняет Вейкко Линко (Veikko Linko), исследователь из университета Аальто.
В данной технологии ДНК-заготовки осаждаются на поверхность покрытого слоем прозрачного кремния чипа. «Управляя процессом дальнейших превращения ДНК, мы можем оставить открытые участки поверхности, на которые позже будет нанесен слой диоксида кремния. И этот слой может быть использован в качестве маски для проведения дальнейших шагов процесса литографии» — рассказывает Вейкко Линко, — «Наконец, испарив через эту маску слой металла, нанесенного на прозрачное основание, из сапфира, к примеру, мы получим металлические наноструктуры, в точности повторяющие форму и размеры структур, образованных молекулами ДНК на предыдущих этапах».
Такой метод позволяет покрыть одинаковыми металлическими наноструктурами большие поверхности из-за чего эти поверхности обретают необычные и удивительные оптические свойства. Небольшие изменения формы и размеров этих наноструктур позволяют таким поверхностям эффективно работать в широком диапазоне, включая и диапазон видимого света. «В качестве примера мы создали поверхность, покрытую оптическими антеннами, имеющими форму галстука-бабочки. Такая форма антенны позволяет поверхности эффективно работать в очень широком диапазоне света, от инфракрасного до видимого» — рассказывает Юсси Топпари (Jussi Toppari), ученый из университета Орхуса, — «Эти поверхности, покрытые крошечными оптическими антеннами, могут использоваться в самых различных областях оптики и плазмоники, включая Рамановскую спектроскопию, к примеру».
«Технология DALI весьма универсальна и масштабируема. Она может обеспечить недорогое крупномасштабное производство оптических поверхностей любых размеров, которые до последнего времени создавались лишь путем последовательного создания и копирования отдельных элементов» — рассказывает профессор Маури Костьайнен (Professor Mauri Kostiainen), — «В будущем такие поверхности могут стать основой датчиков самых различных типов, новых биомедицинских устройств, метаматериалов из разряда «плащей-невидимок» и многого другого».