Periodic and aperiodic structures realized by innovative soft-metter based techniques

Abstract

Il presente lavoro di tesi `e basato sullo studio e l’utilizzo di tecniche sperimentali per la realizzazione di strutture periodiche ed a-periodiche su diverse scale di grandezza. La prima tecnica oggetto di studio rappresenta un nuovo approccio rispetto alle usuali tecniche olografiche e prevede l’utilizzo delle pi`u recenti tecnologie realizzate nell’ambito dell’olografia diffrattiva, quali i modulatori di fase spaziale. I modulatori di fase spaziale consentono la produzione di distribuzioni di intensit`a sia periodiche che a-periodiche ed in generale rendendo possibili geometrie difficilmente realizzabili con le classiche tecniche di interferenza a multi-fascio. Il sistema fotosensibile di partenza `e costituito da una miscela di pre-polimeri e cristalli liquidi nematici: la separazione di fase tra le due componenti `e indotta dalla fotopolimerizzazione. L’impiego dei cristalli liquidi consente la realizzazione di strutture dinamiche le cui propriet`a ottiche sono modificabili attraverso l’applicazione di stimoli esterni, quali campi elettrici ed ottici. Le strutture relizzate hanno una periodicit`a micrometrica che le rende applicabili nel campo dell’ottica. La seconda tecnica studiata si basa su fenomeni di auto-assemblaggio nei polimeri a blocchi e consente il raggiungimento di scale di grandezza inferiori: la periodicit`a delle strutture realizzate raggiunge infatti poche decine di nanometri. Nella tecnica di autoassemblaggio la separazione di fase tra le componenti `e regolata semplicemente dalla temperatura del sistema e le strutture risultanti hanno delle caratteristiche fortemente dipendenti dalle dimensioni dei costituenti. 3