Forse il logo universitario più piccolo del mondo?

Studente di ingegneria elettrica Matthias Wagner immerge il wafer di silicio in un bagno di sviluppo nel camera bianca.

Immagine microscopica del forse più piccolo logo universitario del mondo: la larghezza della linea è di 8 µm, il logo è largo circa 50 µm …

… , quindi è almeno il logo HKA più piccolo al mondo.

Un progetto semestrale molto speciale è stato scelto da Matthias Wagner: ha creato il logo HKA più piccolo del mondo come microstruttura tridimensionale. La struttura è composta da un polimero simile alla plastica ed è applicata su una piastra di silicio. Le lettere del logo hanno uno spessore di appena circa 8 µm. I capelli di un europeo centrale sono circa 60-80 µm di larghezza, il che significa: l'intero logo, con circa 50 µm di larghezza, si adatta facilmente a un singolo capello, quindi il logo non può essere riconosciuto ad occhio nudo.

Il logo HKA miniaturizzato è stato realizzato da Matthias Wagner, che studia Elettrotecnica e Tecnologie dell'Informazione con specializzazione in Sensoristica presso l' Hochschule Karlsruhe (La HKA), utilizzando un processo litografico. Con questa tecnica vengono prodotti, tra l'altro, i microchip nei semiconduttori. Per prima cosa si crea una cosiddetta maschera fotografica con il logo miniaturizzato. La maschera fotografica è paragonabile a uno stencil o a un dia. Viene illuminata nel processo con raggi UV, che proiettano i loghi su una piastra di silicio estremamente liscia, chiamata wafer. Il wafer di silicio è invece rivestito con una vernice sensibile alla luce. Le parti esposte si induriscono e le parti non esposte vengono rimosse nel processo di sviluppo – rimangono così le microstrutture del logo HKA.

Una sfida è stata quella di scalare il logo a livello di micrometri. In questo campo, anche le più piccole particelle di polvere sembrano grandi massi. Per questo motivo, tutte le attività sono state svolte in un ambiente di sala bianca quasi privo di polvere presso la facoltà di Elettrotecnica e Tecnologie dell'Informazione.

«Per me era importante conoscere tutti gli strumenti e i processi e acquisire le competenze necessarie nell'industria dei semiconduttori», riassume Matthias Wagner nel suo lavoro di progetto. Dopo gli studi, il trentenne, che in precedenza aveva completato una formazione come assistente di laboratorio tecnico-medico, vuole proseguire nel campo della tecnologia medica. «Anche nel settore medico si può notare una chiara tendenza verso la miniaturizzazione dei sensori negli apparecchi di analisi», afferma il Prof. Dr. Christian Karnutsch, che ha supervisionato il progetto e dirige anche il gruppo di lavoro IONAS, che studia sistemi microfluidici e nanofotonici. È quindi importante, secondo Karnutsch, rendere accessibile agli ingegneri elettronici in formazione gli strumenti della micro e nanotecnologia già durante gli studi, farli sperimentare con le tecnologie attuali e anche permettere loro di commettere errori. «Niente va così velocemente come si vorrebbe», sorride Matthias Wagner, e questa è stata una delle lezioni più importanti: «Bisogna provare alcuni passaggi di processo più volte, sotto condizioni diverse e con parametri modificati, finché non funzionano finalmente. Ma quando poi si guarda nel microscopio confocale laser con un ingrandimento di 50x e si vede il risultato del lavoro, è una sensazione fantastica.»