Микроструктурирование пьезоэлектрических пленок поливинилиденфторида с помощью импульсного лазерного излучения

Исследованы методы модификации и микроструктурирования пленок поливинилиденфторида (ПВДФ) с использованием наносекундных и фемтосекундных лазерных импульсов для формирования функциональных микроструктур на поверхности и в приповерхностном слое. Показано, что микроструктурирование с использованием фемтосекундных импульсов позволяет достигать высокого разрешения и минимального теплового воздействия на материал. Преимущество использования наносекундного излучения заключается в возможности быстрого микроструктурирования на больших площадях, что делает этот метод привлекательным для применения в промышленных масштабах, хотя при этом разрешение не достигает высоких значений. В ходе исследования найдены режимы, позволяющие формировать структуры в приповерхностном слое без повреждения поверхности пленки, а также создавать структуры с повышенным содержанием атомарного углерода. Результаты спектроскопии комбинационного рассеяния показали, что в областях сильного лазерного воздействия происходит значительное изменение конформационного состава пленок, включая уменьшение сегнетоактивных конформаций и переход в параэлектрическое состояние, что, в свою очередь, влияет на пьезоэлектрические свойства. Предложенные методы лазерной модификации пленки ПВДФ могут быть использованы для разработки новых микродатчиков, что открывает новые горизонты в области применения электроактивных материалов в различных высокотехнологичных отраслях.