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Laser Direct Writing of Arbitrary Complex Polymer Microstructures by Nitroxide-Mediated Photopolymerization

Authors :
Jean-Pierre Malval
Fabrice Morlet-Savary
Yohann Guillaneuf
Jacques Lalevée
Jason C. Morris
Jean-Louis Clément
Olivier Soppera
Arnaud Spangenberg
Siham Telitel
Didier Gigmes
Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (IS2M)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)
Institut de Chimie Radicalaire (ICR)
Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ANR-16-CE08-0020,2PhotonInsight,Compréhension de la polymérisation biphotonique utilisée en écriture laser directe via la combinaison de différentes méthodes d'analyse résolues temporellement et spatialement(2016)
Soppera, Olivier
Source :
ACS Applied Materials & Interfaces, ACS Applied Materials & Interfaces, Washington, D.C. : American Chemical Society, 2020, 12 (27), pp.30779-30786. ⟨10.1021/acsami.0c06339⟩, ACS Applied Materials & Interfaces, 2020, 12 (27), pp.30779-30786. ⟨10.1021/acsami.0c06339⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
American Chemical Society (ACS), 2020.

Abstract

International audience; In this paper, we demonstrate the possibility of generating arbitrary polymer microstructures covalently linked to a first polymer layer by laser direct writing. At the molecular scale, the process relies on nitroxide-mediated photopolymerization (NMP2) triggered by a light-sensitive alkoxyamine. In addition to the proof-of-concept and examples of achievable structures, including multichemistry patterns and 3D structures, this paper aims at investigating the physicochemical phenomena involved under such conditions. In particular, the parameters influencing the repolymerization process are considered, and special attention is paid to the study of the impact of oxygen on the spatial control of the polymerization. Such work opens many possibilities towards the fabrication of on-demand high-resolution (multi)functional polymer micro-and nanostructures.

Details

ISSN :
19448252 and 19448244
Volume :
12
Database :
OpenAIRE
Journal :
ACS Applied Materials & Interfaces
Accession number :
edsair.doi.dedup.....f7ebb3b23030bdf021591c5f94c1a4e1
Full Text :
https://doi.org/10.1021/acsami.0c06339