WEGSCHRIJVEN VAN DATA IN DRIE DIMENSIES WORDT EENVOUDIGER

Amerikaanse en Chinese chemici hebben een serie lichtgevoelige moleculen ontwikkeld, die het wegschrijven van data in drie dimensies een stuk eenvoudiger gaan maken. Hierdoor zou de opslagcapaciteit van CD's vele malen groter kunnen worden. Dezelfde verbindingen blijken ook goede diensten te kunnen bewijzen bij het fabriceren van ingewikkelde ruimtelijke structuren op microschaal (Nature, 4 maart).

Bij het beschrijven van een CD wordt met behulp van lenzen en spiegels een laserbundel heel precies op één bepaalde plaats gefocusseerd, waarna onder invloed van het licht een chemische of fysische omzetting kan plaatsvinden. Wie echter in drie dimensies gegevens wil wegschrijven, zal een truc moeten bedenken. Focusseren alleen is dan niet voldoende: voordat het licht op de plek is gearriveerd waar een bit moet worden omgezet, is het de bovenliggende `lagen' gepasseerd, waar zich ook lichtgevoelige moleculen bevinden, die ook kunnen reageren. Eén van de manieren om dat te voorkomen, is gebruik te maken van verbindingen die niet één maar twee fotonen tegelijk moeten absorberen om een reactie te ondergaan. Zoiets gebeurt namelijk alleen maar in het brandpunt: alleen dáár zijn voldoende fotonen aanwezig om een verandering te bewerkstelligen. En dan nog is de absorptie vaak zo klein dat heel korte en intense laserpulsen nodig zijn. Praktische toepassingen zijn daardoor zo goed als uitgesloten.

De onderzoekers omzeilden dit probleem door de reactie in twee stappen te laten plaatsvinden. Daartoe ontwikkelden zij verbindingen met een hoge twee-foton absorptie, die na opname van twee fotonen het uitharden van een ander molecuul - een hars - in gang kunnen zetten. Door het brandpunt steeds eventjes op een plek in de hars stil te zetten, kan zonder gebruik te hoeven maken van ingewikkelde lasers toch heel snel informatie `ruimtelijk' worden weggeschreven. Het uitlezen is ook heel simpel, aangezien de hars na het uitharden meer fluoresceert dan ervoor. Het uitgeharde materiaal is bovendien veel beter bestand tegen de inwerking van oplosmiddelen. Bij onderdompelen in een bad met `etsvloeistof' zal de hars dus alleen daar blijven zitten waar de laser langs is geweest. De onderzoekers illustreren de grote mogelijkheden van hun techniek aan de hand van een aantal prachtige driedimensionale microstructuren.