Projet ANR-10-BLAN-0815 – 2PAGmicroFab : Activation Bi Photonique de Générateurs de Photoacides pour la Microfabrication 3D
Programme : Sciences de l'information, de la matière et de l'ingénierie : Chimie du solide, colloïdes, physicochimie (Blanc SIMI 8) 2010
Année de financement : 2010
Coordinateur du projet : Monsieur Patrice Baldeck (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE RHONE-ALPES SECTEUR ALPES)
Partenaires : Institut de Sciences des Matériaux de Mulhouse; Laboratoire de Spectrochimie Infrarouge et Raman; Laboratoire Interdisciplinaire de Physique; Université de Haute-Alsace
Montant : 420000.0 euros
Date de début : 2011
Durée : 36 mois
Résumé : Les photoacides constituent une catégorie de photoamorceurs cationiques incontournable dans le domaine des résines photosensibles dont l’utilisation se décline en de nombreuses applications, toutes liées à la microfabrication (microélectronique, microfluidique, micromécanique...). La plupart des photoacides commerciaux ne sont activés que par excitation à des longueurs d'onde allant de l’UV au VUV. Ceci permettant d'atteindre des résolutions spatiales sub-micrométriques. La photopolymérisation par absorption multiphotonique constitue une alternative technologique toute aussi prometteuse en terme de résolution spatiale, de plus elle permet de fabriquer des objets à géométries tri-dimensionnelles plus complexes. Cependant le développement à grande échelle de cette technique se heurte à la nécessité d’utiliser des sources laser impulsionnelles femtosecondes très coûteuses. D’autre part, les quelques systèmes photoacides utilisés à deux photons sont surtout bi-composants et fonctionnent selon le principe de photosensibilisation du photoacide par un second chromophore actif à deux photons. Cette séquence constitue une étape limitante et accroît considérablement l’énergie seuil de photopolymerisation. Actuellement, très peu de photoacides offrent l’avantage d’une photoactivation biphotonique directe tout en maintenant une réactivité suffisante pour le photoamorçage. En effet les critères photophysiques d’augmentation de la section efficace biphotonique sont souvent antagonistes à ceux nécessaires pour exalter la photoacidité. En levant se verrou technologique, le gain escompté serait pourtant essentiel car il permettrait une diminution significative des seuils d’activation biphotoniques ouvrant la voie à l’utilisation de sources d’excitation plus souples et moins coûteuses que sont les microlasers à impulsions sub-nanosecondes. Le projet présenté a ainsi deux objectifs clairement discernables : (i) développer une nouvelle génération de photoacides activables à deux photons et présentant de faibles seuils de photopolymerisation biphotonique. (ii) développer des procédés microfabrication 3D avec les microlasers à impulsions sub-nanosecondes en intégrant ces nouveaux photoacides avec des résines commerciales pour favoriser leur valorisation. Ce projet pluridisciplinaire qui aborde différents aspects liés aux problématiques de la photopolymerisation à deux photons fait appel à la complémentarité et aux compétences d’organiciens pour la synthèse macromoléculaire, de photochimistes pour l’ingénierie moléculaire, l’étude des mécanismes primaires et de la photoréactivité à un et deux photons, de physiciens experts en instrumentation et en microfabrication par absorption multiphotonique.