NanoVidere - Technologieforschung Beschichtung

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Maus-Friedrichs
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 413604212

Im Projekt werden wir photochrome Beschichtungssysteme entwickeln, optimieren und grundlegend analysieren. Diese Beschichtungssysteme sollen die Anwendung der Nanoskopie mit Auflösungen weit jenseits des Stands der Technik für Mikroskopie und Spektroskopie ermöglichen, wie in der Präambel ausführlich dargelegt. Um dies erreichen zu können, wir das Projekt in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Organische Chemie und dem Institut für Physikalische Chemie durchgeführt, die mit eigenen Projektanträgen an diesem Paketantrag beteiligt sind.Photochrome Schichten sind bereits in der Literatur im Zusammenhang mit lithographischen Verfahren als sogenannte Absorbance-Modulation Layer (AML) beschrieben. Um eine entsprechend hohe Auflösung und Bildqualität zu erzielen, liegt die avisierte Dicke für die Nanoskopie jedoch bei nur 100 nm, und ist somit und einen Faktor 4 dünner als das beste publizierte Ergebnis im Stand der Technik. Die AML benötigen zudem eine geeignete Viskosität, Wärmeleitfähigkeit und Photochrom-Beständigkeit. Da ein mehrfaches Messen innerhalb eines beugungsbegrenzten Bereichs für hochauflösende Aufnahmen notwendig ist, müssen zudem sekundäre Effekte, wie ein optisch induziertes Drehen der photochromen Moleküle als sogenanntes "Lochbrennen", verhindert werden. Diese Effekte hängen wesentlich von der Umgebung der Farbmoleküle ab und sollen durch eine geeignete vernetzte, amorphe Matrix gering gehalten werden.Um geeignete AML zu erzeugen, werden wir die Photochrome geschützt in einem flüssigen Film auf die Oberfläche aufbringen, und anschließend mittels nicht-thermischer Plasmen polymerisieren. Ein solcher Ansatz wurde in der Literatur bereits beschrieben, und kann geeignet auf die beschriebenen AML-Systeme erweitert werden. Die Eigenschaften dieser speziellen Plasmapolymere werden in Bezug auf Elastizität, Duktilität bzw. Viskosität im Inneren zur Ermöglichung der geometrischen Veränderung der Moleküle beim photochromen Schalten optimiert. Hierzu werden auch gezielte Vernetzungsreaktionen eingesetzt. Gleichzeitig wird ein Eigenschaftsgradient derart eingestellt, dass die Beschichtungen geeignete Antireflex-Eigenschaften zur kontaktlosen Messung bzw. eine geeignete Oberflächenhärte zur Messung mit Immersionsobjektiv aufweisen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen