Couleurs structurales par nano-impression d'oxydes métalliques – COLORS

COLOR est un projet collaboratif réunissant deux partenaires du secteur privé (SOLNIL et ARNANO) et un partenaire d'un laboratoire public (Institut Fresnel) dans le but d'étendre la nano-fabrication de couleurs structurelles basées sur des métasurfaces photoniques à de grandes surfaces. Il couvrira tous les aspects de la conception des structures photoniques jusqu'à leur fabrication. La méthode utilisée sera la lithographie par nano-impression d'oxydes métalliques. Cette approche innovante permet d'obtenir des microstructures et des nanostructures en céramique dure en quelques étapes de fabrication : revêtement sol-gel, nano-impression et consolidation par recuit. Elle offre plusieurs avantages par rapport à la technologie existante pour les puces photoniques : elle évite l'utilisation de résines toxiques et économise de l'énergie (réduction de la production de CO2), elle réduit les coûts de fabrication (x4 fois) et le coût d'investissement (x50 fois). COLOR fournira des structures imprimées en TiO2 sur des substrats de saphir jusqu'à 50 mm de diamètre. Le principal objectif réaliste sera de fournir des images colorées vives pour l'industrie horlogère (activité principale d'ARNANO), en assurant un déploiement rapide des résultats dans les produits commerciaux. Les principaux défis seront les suivants 1) fournir des couleurs vives qui dépendent faiblement de l'éclairage et des angles d'observation tout en respectant les contraintes de la méthode de fabrication (par exemple l'indice de réfraction, la résolution latérale, le rapport d'aspect maximal, la couche résiduelle) ; traduire cette conception dans un moule maître dur à grande échelle par lithographie descendante conventionnelle ; imprimer avec une qualité et une fidélité élevées ces structures sur le saphir. Cette action est conforme à l’EU CHIPS act. Son but, à long terme, est d'établir une fonderie basée en l'EU pour la nano-fabrication de méta-optiques.